浅谈采煤工作面沿空留巷的施工工艺

浅谈采煤工作面沿空留巷的施工工艺

牛超凡

身份证号码：41272619950712387X

摘要：沿空留巷技术已在国内多家矿山成功应用。同时，许多学者对采空区巷道保留围岩支护技术及矿压显示进行了研究。目前，空侧巷道支护主要采用锚索+锚网等主动支护方式。采用支架、单体、挡块支架等被动支护方法联合控制巷道断面围岩变形。对于巷道侧支护，根据巷道侧支护材料的不同，可分为以下几种:采用木桩、单体、矸石墙进行巷道侧支护;使用膏体进行巷旁支护；使用钢管混凝土、柔性混凝土等进行巷旁支护。

关键词：采煤；工作面；沿空留巷施工；工艺

引言

在日常生活中，煤一直是重要的资源之一，在发电、供热等方面发挥着重要作用。在社会不断发展，基础设施不断完善，电力需求不断增加的今天，增加煤炭供应，提高使用效率是十分必要的。为了满足对煤炭的需求，有必要改进现有的开采技术，增加采煤量。

1.对采煤效果的重要影响因素

1.1煤层顶底板的影响

煤层顶底板直接影响煤层的稳定性。如果煤层稳定性高，则开采工作非常顺利，可以为工作人员提供良好、安全、可靠的开采环境，无需担心塌方。如果煤层顶底板失稳导致煤层失稳，人身安全得不到保障，工作效率也会受到影响。一旦发生安全事故，甚至可能威胁到生命安全。因此，开采前应提前对煤层顶板和底板进行固定，以保证煤层开采作业的安全，避免塌方的危险，防止发生事故

同时，在选取设备的过程中，应充分考虑顶板与底板的稳定性，选择合适的设备[1]。

1.2断层的影响

一般来说，断层可分为小断层和大断层。其中，小断层十分常见，是煤矿开采作业中常见的因素之一。大多数设备的高度大于小故障的高度。当设备遇到小故障时，可以继续工作。但是在运行过程中，小的故障就会对设备造成严重的影响，降低设备的工作效率，造成设备故障，埋下安全隐患。如果在操作中遇到大中型断层，则需要将大断层作为自然边界。在利用设备开展作业时，要注重安全问题，避免受到大中断层的影响，造成安全事故。

2.沿空留巷应用价值

（1）消除临近工作面应力集中、控制采空区顶板垮落路径、实现顶板均匀沉降。解决了煤柱压力影响致使临近巷道围岩变形、下覆回采工作面顶板难以控制的问题。

（2）减少巷道掘进工程量，解决了掘巷时间长、成本高、巷道支护难等问题。

（3）解决了采掘无法分离，造成接续紧张的问题。

（4）提高了资源回收率

（5）保障矿井安全高效生产，有助于指导本矿乃至红墩子矿区井下采煤工作面的布置和沿空留设巷道的支护设计，具有显著的经济价值和广阔的应用前景。

3.沿空留巷方案

留巷维护方式采用“切顶卸压+恒阻大变形锚索+单体支柱配合π型钢梁”支护设计方案，通过定向预裂爆破控制技术切断工作面顶板岩梁，减弱巷道顶板压力，且定向预裂爆破能很好地保护巷道顶板的完好性。利用恒阻大变形锚索进行补强加固，控制顶板下沉，使得所留巷道围岩能够最大限度发挥自身承载作用，减少巷道变形，保证留巷效果[2]。

4.煤矿采煤各种工艺

4.1无煤柱综合机械化采煤技术

与其他机械化采煤技术相比，无矿柱综合机械化采煤技术可有效减少巷道掘进量，解决回采置换进度难题。同时，利用无柱综合机械化采煤技术，也能有效提高煤的回收率。在无煤柱综合机械化采煤工艺过程中，无煤柱截割巷道可能因后顶板的存在而自塌，影响巷道顶板，产生局部动压。因此，为避免巷道顶板受到影响，有必要进一步提高巷道顶板的临时支护水平。在此过程中，切顶卸压无煤柱自成巷技术十分重要，能有效缓解顶板压力，并借助矿山压力防止切断部分顶板传递矿山压力，利用顶板岩体碎胀特性实现无煤柱开采和自动成巷，进一步提升煤矿开采效率。

4.2煤矿采煤机智能化关键技术类型

（1）采煤机远程可视化监控技术

煤矿形势复杂，开展作业风险大，在加强作业现场安全管理的同时，有必要整合远程可视化监控技术，确保开采安全。采煤机远程控制主要包括参数控制、采煤机远程监控、传感器信息融合、电机启停控制、本地远程控制等部分。远程监控的核心要素是网络技术和各种传感器，它们可以有效地结合起来进行数据的采集和传输，并在出现问题时发出报警指令。在技术不断发展进步的情况下，有必要对智能采煤机远程控制系统进行改进和优化。为充分了解采煤机运行状态和作业环境，将3D，VR（VirtualReality，虚拟现实）技术集成到远程监控系统中，基于采煤机收集的数据构建三维虚拟空间，再利用远程监控平台控制无人采煤机，从而高效实现采煤机的可视化。

（2）无线网络传输技术

在煤矿开采作业过程中，需要保证采煤机智能技术的实际应用效果，从而全面提高煤矿开采的效率和质量。通过无线网络传输技术可以满足采煤设备的应用需求。同时，在搭建无线网络时，根据采煤机的要求，分析采煤机设备中各项参数的合理性，从而提高相关数据使用的安全性和可靠性。为了使采煤设备控制器的设计更加科学合理，有效提高无线网络传输技术水平，需要对无线交换辅助装置的资源系统设置进行深入分析，最大限度发挥采煤监管作用，提升应用效果。

4.3综采放顶煤开采技术

为了提高煤矿开采效率，对煤层巷道所用液压机械进行了一定程度的改进，从而降低了生产成本。经过一系列的推广和发展，放顶煤技术在厚壁煤开采中得到了应用。在煤矿生产过程中，由于煤矿压力的作用，顶煤被破碎，然后由工作面后面的排煤口排出。放顶煤时，必须采取适当措施，使回采率达到一定水平，才能对多采高煤层进行单采。通常，采矿和排放率都是1∶3，以保证煤矿的产量。这种技术存在很大的缺陷，使用该技术带来的污染会导致很多的安全隐患[3]。

沿空留巷工艺流程图

5.煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术的提升对策

5.1不断提升人才整体水平

煤矿企业要加强对职工的培训，提高职工的安全意识、技术技能和素质。在此期间，煤矿职工要强化自身的工作责任心，掌握先进技术，积累技术，提高自身的综合素质。在煤矿企业的发展过程中，开采效率的高低主要取决于煤矿的技术水平，而技术工人是煤矿生产的主要支柱。通过建立学习平台，技术工人可以不断积累煤矿工程专业知识，提高专业技术水平。在实际的煤矿开采中，可以科学地应用煤矿开采技术来降低开采风险。同时，针对煤矿行业的技术特征，提出了以技术创新为核心的人力资源，必须充分发掘和发掘煤矿技术人员，从而提高其核心能力。

5.2完善煤矿开采的监督机制

为了进一步提高煤矿开采质量，需要不断完善监管法规和标准，建立健全监管机制和质量机制，强化监管体系。同时，国家要继续提高煤炭开采的准入门槛，淘汰一些技术落后、条件不一致的矿山企业。此外，在实际生产过程中，安全监管的工作效率将直接影响到整个煤矿的生产质量，认识到安全生产的重要性并对其进行监管，从而促进开采进度，实现煤矿安全高效开采。

结束语

综上所述，随着生产规模的扩大，煤矿井下采煤工艺的越来越受到关注。主要介绍了几种常见的采煤工艺。未来将会出现更多的采煤工艺和技术，进一步提高采煤效率和质量，实现采煤行业的智能化和信息化发展。

参考文献：

[1]景辉阳.井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].建筑工程技术与设计，2020（19）：95.

[2]李超.井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].建筑工程技术与设计，2020（19）：4690.

[3]牛瑞.有效选择井下采煤技术及采煤工艺的策略分析[J].建筑工程技术与设计，2020（19）：798.