煤矿开采巷道布置及采煤工艺技术分析

煤矿开采巷道布置及采煤工艺技术分析

张啸川

新疆煤炭设计研究院有限责任公司

摘要：在实际的煤矿开采过程中，采煤技术工艺容易受到各种因素的影响，比如：地质条件、煤层赋存条件等方面。随着现代化科学技术的发展，许多技术工艺不断被开发和利用，有效提升了采煤的整体效率。但是，在一些开采条件比较复杂的地域，其采煤施工条件是相对复杂的，很多技术工艺都没能发挥有效作用。而在竞争激烈的市场中，要想不断提升自身优势，必须要通过优化采煤工艺以及改进技术设备等进行科学合理地开采，而合理进行巷道布置以及优化采煤工艺是解决煤矿开采复杂问题的重要方法，能够在很大程度上减少其中存在的安全隐患，为今后煤矿开采和施工提供非常重要的借鉴意义。

关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤工艺技术

引言

目前，中国煤炭接近90%是在井下开采的，在井下开采时需要开掘大量的巷道。其中，服务于工作面回采的两条巷道相当重要。在布置巷道时，不仅要考虑巷道掘进施工的安全性，还要考虑后期开采的安全性。巷道的稳定性受所选择采煤工艺的影响很大。例如：在采用放顶煤工艺时，两巷将承受较大的矿山压力，很容易出现巷道大变形甚至破坏的问题；在采用大采高工艺时，要求巷道的断面尺寸更大一些；在采用综采工艺时，要求两巷在布置时尽量平行。为此，需要根据实际情况和采煤工艺，选择合适的巷道布置方式。本文从中国煤矿开采的新特点入手，重点分析回采巷道的布置方式及采煤工艺的选择。

1采煤技术的发展情况

煤矿开采过程中，采煤技术的选择十分关键，但是由于作业环境复杂，容易受到煤层结构、地质条件和硬度等因素影响，导致采煤效率和质量下降。放顶煤采煤技术优势鲜明，属于前沿技术，在实际应用中可以大大提升采煤效率，但是部分地区由于地质条件复杂，一定程度上遏制采煤技术优化改进。当前激烈的竞争环境下，煤矿企业如何有效提升综合竞争优势，应积极推动煤矿开采技术创新优化，完善配套设备设施来优化采矿流程，提升开采效率同时，为企业带来更加可观的经济效益。

2煤炭开采中的巷道布置分析

2.1多煤层巷道布置技术

相比较而言，多煤层比单煤层的结构更为复杂，比如：多煤层结构拥有不同的岩石结构，整体中各个部分的稳定性都存在着差异性，需要多方面考虑问题，因此，在对多煤层进行实际开采时，必须先充分做好煤层结构的分析工作，通过制定科学合理的方案进行巷道布置，以减少各个因素的综合影响，保证巷道技术的有效性。首先要分析巷道的布置是否能够在煤炭开采过程中发挥有效作用，根据实际情况对其进行合理地优化和改进。其次，要对多煤层的地质结构进行勘察和测定，比如：岩石、土质等类型，考虑是否会因为岩层运动或土质偏移对巷道整体稳定性产生影响，进而对煤矿开采过程造成阻碍。最后要考虑的就是关于煤柱的问题，它在保证开采过程中的安全性起着决定性的影响作用，是整个巷道布置的核心部分。

2.2高瓦斯煤层巷道布置方式

在煤矿开采时，瓦斯被称为煤矿安全的“第一杀手”。当煤层中的瓦斯含量较高或具有突出危险性时，需要对巷道的布置进行相应的调整。高瓦斯煤层巷道布置的要点在于通过合理地布置回风巷道，最大程度上控制巷道风流中的瓦斯浓度。为此，应该借助良好的矿井通风系统，加快排出工作面产生的瓦斯。与此同时，还应该施工专用的瓦斯抽采巷道来抽采煤层中的瓦斯，从本质上控制瓦斯的涌出。通常情况下，为了改善巷道的通风效果，可以采用“一进二回”的巷道布置方式，即施工一条进风巷、两条回风巷（轨道运输巷和专用回风巷）。采用这种方式，可以加快工作面开采过程中瓦斯的排出速度，从而最大程度上减少煤矿开采过程中的瓦斯超限问题。此外，还应该在巷道中施工联络巷道，并将煤柱稳定在两个巷道中间，确保后续工作的顺利进行。对于高瓦斯工作面，在选择采煤工艺时，要综合考虑煤层开采过程中的瓦斯释放量。在进行综放开采时，应该根据放顶煤开采煤层的厚度和煤层瓦斯的含量，合理地控制工作面的推进速度。

2.3近距离煤层巷道布置

在煤矿开采过程中，为了有效提升开采效率和效益，保障作业全过程安全，一项重要内容则是做好近距离煤层巷道布置，结合实际情况优化改进，切实提升煤矿开采效率和效益。近距离煤层巷道布置中，综合分析和考量下煤层顶板受力情况，规避上部煤层顶板冒落，全方位保障煤层作业安全、稳定。另外，推行重叠式布置方式，在上下煤层回采巷道中设置长度相同的顶板，切实提升煤层开采效率。所以，近距离煤层巷道布设时要摒弃传统理念和工艺束缚，因地制宜，选择沿空留巷等方法，巷道断面设计中，实行机轨合一布置，使用金属可伸缩性支架做好巷道支护工作。在扩大开采面同时，进一步加快采煤速度，减少开采难度，提升开采效率和效益。

3煤矿开采中的采煤工艺

3.1移架操作技术

在煤矿开采过程中，在针对顶板展开支护处理工作时，需要依照一定的顺序展开移动处理，但是，必须引起注意的是，必须对截深距离和速度进行有效控制。在对割煤操作进行合理开展之后，应注意对推移工作面刮板运输机技术的合理使用，通过运输过程，使采煤机设备得到后滚筒范围的确定，在达到标准要求之后，严格控制运输机设备运行过程中的弯曲段长度，进而使推移方向达到一致范围。在通过运输带完成运输工作时，应注意对皮带的实际情况进行明确，关键原因在于在运输环节中运输带是十分重要的部分，其性能对采煤的效率以及出煤率具有直接的影响，所以，要求工作人员必须确保皮带的安装质量，并且将调试工作处理到位，每一部分的质量均能达到标准要求，避免出现由皮带安装缺乏合理性而导致的事故问题，为煤矿开采工作的顺利开展提供一定的安全保障。

3.2割煤和装煤工艺

煤矿开采中如何有效提升开采效率，一个关键点就是选择合理的割煤和装煤工艺，可以保证煤矿开采活动高质量进行。对于倾斜角度较小的煤层，推行双向割煤技术，确保一次性煤层切割，切割下来的煤炭直接进入到刮板输送机中，同步进行装煤与割煤作业活动，在提升作业效率的同时，大大缩短作业时间。因为在割煤作业期间，需要充分考虑到作业实际情况，动态调整滚筒升降，以此来规避后期出现的返工问题。底煤切割中，严格控制煤壁平整度。倾斜角度大的煤层，选择单向割煤方式从工作面上端头到下端头，并最终以空刀状态返回。

结束语

在煤矿开采中，巷道布置不仅关系到开采的效率，更关系到开采的安全性。分析了中国煤矿开采呈现的一些新特点，主要包括开采强度更大、资源采出率更高、自动化程度更高，但是与此同时也面临更严峻的挑战。为了更好地进行煤矿开采，需要做好巷道布置工作。重点分析了高瓦斯煤层巷道布置方式、高地应力条件下巷道布置方式和特厚煤层开采时巷道布置方式。总的来说，煤矿巷道要服务于煤矿开采，即巷道的合理布置有助于更加安全高效地开采煤炭资源。

参考文献

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