煤矿开采中的巷道布置探究

煤矿开采中的巷道布置探究

孟幻

皖北煤电恒源煤矿，安徽淮北235100

摘要：目前，中国煤矿大多在地下开采。在地下开采时，需要对巷道布置方式和采煤技术进行合理的选择。巷道布置方式不仅关系到开采的效率和成本，还关系到开采的安全性。基于此，本文就煤矿开采中的巷道布置进行简要探讨。

关键词：煤矿开采；巷道布置；

1 煤矿开采概述

目前，中国煤矿大多在地下开采。在地下开采时，需要对巷道布置方式和采煤技术进行合理的选择。巷道布置方式不仅关系到开采的效率和成本，还关系到开采的安全性。若巷道的布置方式不当，则会导致巷道的维护成本急剧增加。通常情况下，巷道布置方式与煤层赋存条件有很大的关系，例如煤层厚度、煤层开采层数和煤层间距等。采煤技术的选择直接关系到煤层开采的效率。需要注意的是，采煤技术越先进，煤层开采效率越高，但是投入的成本也就越大。为此，需要根据煤矿的实际情况，选择合适的巷道布置方式和采煤技术。

2 巷道布置要点

2.1 井筒子系统改造

矿井和新建矿井均需要完成带式输送机斜井的布置，并将其作为出煤主井。结合冲击层厚度较大、开设斜井困难度高、已生产的主立井煤矿等条件或背景，可以只布置一个水平的主立井负责出煤。副井的建设需要打破传统作法中主井、副井布置一处的概念，副井需要基于立井的需求布置在开采范围的中心处，同时需要提高水平个数和降低副井的水平高度，在确保最大程度降低井下中间开拓和上下运输，进而降低辅助运输环节工作。

2.2 井底车场子系统

结合巷道布置需求，对现有的井下复杂车场布置方式进行优化，确保可以提高井底车场子系统的运行效率并降低故障率。主要的简化工作针对井底车场进行平面化布置，同时降低转载环节、优化间歇流程，进一步实现连续化的运载。具体策略是以水平煤仓替代传统的垂直煤仓、倾斜煤仓。

2.3 采区生产子系统

结合采区生产子系统所具有的空间、时间移动随机性，同时易受到多方面的制约因素，需要通过有效的设计，提高该子系统的集合性、环境适应性和相关性，具体需要关注：第一，需要在采区设备选择中关注设备的可靠性高低，同时最大程度提高巷道布置上的空间、时间条件，促进采区设备运转。第二，需要关注工作面，对水害、瓦斯和煤尘进行控制，确保生产子系统具有运行稳定性。

2.4 高瓦斯煤层的巷道布置

瓦斯密集的矿区极容易出现安全隐患，瓦斯易燃易爆的特性增加了意外的发生，矿区建设者应重视通风与瓦斯管理，借助巷道的布置来有效通风，控制瓦斯浓度处于合理范围之内。具体来讲，高瓦斯煤层需要切实构建瓦斯抽放系统，发挥解放层疏解通风的效能，配合利用“一进二回”的通风方式，实现对瓦斯的有效抽放。在进行高瓦斯煤层巷道布置的过程中，常见的巷道布置情况如图1所示。

图1高瓦斯煤层的巷道布置图

2.5 多煤层与复合型煤层的巷道布置

多煤层与复合型煤层的开采环境较为复杂，需要提前规划巷道布置，提高开采安全性和合理性，具体要做好以下几方面的工作。a)保障支护结构的稳定，避免对上层巷道造成影响。b)依据底部传递压力的方向和方式，科学判断煤层各部分承载能力，在此基础上进行巷道规划布置。c)在第一层巷道的布置过程中，强调前支撑压力的设置和支护结构的加固处理，同时控制中间煤层的合理空间，配合开展巷道的支护工作，借此来减小煤层巷道的压力。

2.6 保护煤柱开采的巷道布置

保护煤柱开采的巷道布置一般强调以下几点。a)提前预留煤柱，以提高煤炭的回收率，减少煤炭的损失。b)保护煤柱的数量要结合实际情况进行预设，不可盲目，从而增加巷道布置成本，消耗工人过多的体力。c)尽可能地利用原有巷道，降低保护煤柱的开采成本，同时在回收煤柱的过程中，充分考虑区域生态环境，防止出现火灾等危险事故。

2.7 残煤开采的巷道布置

开采残煤时要坚持成本回收和安全运行的原则，在回收煤炭资源的基础上，改造原有的巷道位置，以发挥最大效用。同时注意把控巷道内部的着火点，首先处理有较大概率发生火灾的地方。此外，在巷道改造过程中，还需要就开采效率和开采安全等问题进行综合考虑，如果存在共用巷道，要求煤矿企业加强对通风系统的搭建，对重新利用的巷道开展环境监测工作，确保煤矿开采的安全性。

3 采煤工艺应用要点

在新时代下，需要关注对综采工艺的应用。在进行综采工艺的分析中，主要以结合放顶煤采煤工艺流程进行，详细流程可以参考图 2。下面进行流程要点讨论。             

图 2综采放顶煤工艺流程

3.1采煤机割煤

割煤是最为重要的流程之一，需要利用斜切进刀的方式进行作业，控制采高在2.4~3.0m的范围，具体要关注：第一，采煤一般会选择双滚筒采煤机进行开采工作，需要结合工作面的方向进行双向切割煤体且有效深度控制在0.5~0.8m。第二，在进行切割过程中，工作面两侧可以用斜切进刀的方式进行开口，降低人工支出。第三，要在割煤中严格落实相关流程，及时用运输机将已开采煤炭的进行运输。

3.2移架

进行移架时，需要确保顶煤一直处于稳定的状态，具体需要支架配合上伸缩前探梁和护帮板进行支护、移架作业，具体需要关注：第一，在完成割煤后需要立即进行支护，滞后前滚筒3.0m做好收缩支架护帮板，滞后滚筒3.0m打开护帮板，在出现片帮时要停机超前移架。第二，在放顶煤液压支架的设置中，一般会确保前梁具有伸缩功能，且具有防片帮的装置，提高整体结构的稳定性。第三，移架须使工作面支架保持一条直线，误差控制在±50mm内，提高工作面的作业安全性。

3.3推移前部输送机

在推移方式上既可以选择一次推移法，也可以选择多架合作法，需要基于环境的适应性进行合理选择。在一次推移法中，要控制前部输送机推移位置在滚筒后5m左右，在多架合作法中，需要分段推移前部输送机，位置依然控制在采煤机后滚筒5m左右，不过推移距离要限制在0.3m内。需要注意的是，要确保前部输送机的弯曲段长度小于5m，避免急弯对链条和其他部件造成损坏。

结束语

基于巷道布置和采煤工艺在井下开采中的重要性，煤矿企业需要做好巷道布置系统和综采工艺的选择。当煤矿企业完成巷道布置后，可以为采煤工作奠定良好的基础，且有效完成对综采工艺的选择后，可以借助具体的放顶煤工艺提高开采的效率并提高井下生产的安全性，能更好的避免传统采煤工艺所具有的弊端，进一步促进煤矿行业实现可持续的发展。

参考文献：

［1］高文敏.煤矿开采中的巷道布置及采煤技术解析［J］.矿业装备，2022(01)：184-185.

［2］许立达.煤矿开采中的巷道布置及采煤技术解析［J］.当代化工研究，2022(02)：102-104.

［3］马晓伟.煤矿开采中巷道布置及采煤技术质量分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2021，41(24)：185-186.