煤矿开采中巷道布置及采煤技术分析

煤矿开采中巷道布置及采煤技术分析

杨有明

准格尔旗弓家塔宝平湾煤炭有限责任公司   内蒙古自治区   鄂尔多斯市   017000

摘要：当前，煤矿的主要开采方式是井下开采。巷道是矿井生产与运输的主要通道，其布局的合理与安全对矿井生产效率及矿井下人员的安全有着重要的影响。所以，有关工作人员在采矿的时候，要对矿区的地质构造、煤炭的分布结构进行全面的分析，对巷道进行合理的布局，并按照采矿的要求对采煤工艺进行科学的选择，这样才能保证采矿的顺利进行。在此基础上，以井下采矿为背景，着重对井下巷道布置及采矿工艺进行了分析。

关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤技术

1煤矿开采巷道布置分析

1.1近距离煤层的巷道布置

近距离煤层主要是指上煤层与下煤层之间较短的距离。在开采过程中，煤层受压较大，其稳定性较差。在生产实践中，下部煤层的安全问题比较突出。如果存在安全隐患，就有可能引起下层煤层顶板破落。因此，在巷道的布局中，必须对此给予足够的重视，以有效地规避这一安全隐患。在煤矿开采过程中，如果巷道间距很小，则宜采用交错法。通过对煤层特性、参数的综合分析，对上、下煤层的顶板位置、有关参数进行了合理的判断，并对巷道进行了科学的布置。

目前，紧密煤层巷道的布置方式有三种：内侧交叉布置，外侧交叉布置，以及重叠交叉布置。相应的巷道设计者必须在保证巷道安全性的前提下，根据巷道的实际情况，选取合适的巷道布局，使巷道的采煤效率最大化。在巷道布局时，要根据有关巷道布局规范，对巷道进行科学布局，以保证上、下煤层巷道在合理的高程之内。同时，在巷道建设中，要求建设单位严格按照有关的设计要求，严格执行相应的规范，保证巷道建设的正规化和安全。

1.2多煤层的巷道布置

在采用多煤层巷道布局时，要充分考虑到：a）对各个煤层的间距进行科学地控制，保证上煤层的稳定性，并尽可能地避免对邻近煤层的开采造成影响。b)）考虑了在采煤过程中，煤层的支撑压力和岩体的移动对巷道的影响。c)当前，多煤层巷道布局多采用群采巷道排布方式，将其划分为一个走向为800m的区域，对集中水平巷道进行五次分组作业。此法适用面广，可降低工程造价。但该方法仅适用于地质条件较稳定，需预先在斜面上布设多个煤层，并在巷道内留有充分的煤柱，起到一定的防护效果。

1.3高瓦斯煤层的巷道布置

高瓦斯煤层巷道设计的首要目标是防止瓦斯泄露，防止发生安全事故。在具体的巷道布置中，应结合巷道的具体条件，设置瓦斯排放系统。为了防止瓦斯的集中爆发，在低含气煤层中设立了释放层。当前，在高瓦斯煤层巷道的布置中，多采取“一进二返”的通风模式，对巷道进行了改造。另外，在两条巷道之间，要重视煤柱的留置，为以后的抽水钻进现场施工提供方便，更好的保障了煤炭开采的安全。

1.4多煤层与复合型煤层的巷道布置

由于多煤层及复合煤层开采条件较为复杂，因此需要事先进行巷道布置，以确保巷道的安全与合理。具体而言，应做好以下工作。a)保证支承结构的稳定，以防止对上面的巷道产生任何影响。b)依据底板压力传递的方向与方式，对煤层各段的承载力进行了科学计算，并据此对巷道进行了规划与布置。c)在一级巷的布局中，应着重于预支护压力的设定及支护结构的加强，并在此基础上，对中层煤进行合理的间距控制，并与支护工作相结合，以达到减小煤层围岩压力的目的。

1.5保护煤柱开采的巷道布置

煤柱保护的巷道布局，一般着重于如下几个方面。a)为了增加煤的采出量，降低煤的损耗，预先进行煤柱的贮备。b)要按实际条件提前确定保护层的数目，不能盲目地超支，否则将增加巷道的布置费用和耗费大量的人力。c)充分发挥已有巷道的作用，减少保护性煤柱的开发费用，并对其进行回采时，考虑到周围的生态环境，避免出现火灾和其他危险事故。

1.6残煤开采的巷道布置

在对残存煤炭进行采掘时，要坚持以成本为本、以安全为本的原则。根据煤层的回收率，对原来的采空区进行了重新布置，使其效益最大化。在巷道中，要对着火点进行严格的控制，对着火点应优先解决。另外，对巷道进行改扩建时，要兼顾开采的效率与安全性。当存在共用通道时，需要煤矿加强通风设施的建设，并对其进行环境监控，以保证矿井的安全生产。

2煤矿开采采煤工艺技术分析

2.1合理选择采煤技术

在煤矿生产过程中，各矿区所面对的矿藏资源分布往往是不一样的。因此，应依据其分布规律及所处的环境条件，采取适当的开采工艺。通常的采矿方法有：干采矿法和水力采矿法。其中，干采工艺可分为双墙采煤工艺和圆柱采煤工艺，而墙采煤工艺可分为整体式采煤工艺和分层式采煤工艺。在采用完整煤层开采的情况下，可采用煤柱回采工艺体系。在实际应用中，应依据煤层的特定倾角，科学地选取开采工艺。

2.2割煤工艺技术

割煤工艺技术是一种在矿井生产中普遍使用的技术，可分为单边割煤技术和双边割煤技术。就前者而言，一般情况下，该方法更适合于顶煤的开采。总的来说，该类设备具有工作周期短、停机时间短、整体起动率高等优点。而且，在单边开采条件下，各工序间的关联性较强，可大大提高采收率。另外，在实际运用单边割煤技术时，要注意对回采时机的把握。此外，在实践中应用单向采煤技术时，还需要加强对扫煤时间的控制。对于后一种情况，上、下两台剪切机均需反复裁剪，通常可分为单程和双程。此法更适合小倾角，煤层走向较稳的情况。相对于单方开采，双方开采尽管效率更高，但是由于其在工程实践中的限制和操作难度，使得双方开采在作业条件等方面远不及单边割煤技术。

2.3放顶煤采煤技术

放顶煤采煤技术主要有三种方式，即预采顶分层、倾斜分段和全厚综采。在采用这一技术时，对厚度大的煤层，先将2-4m采煤工作面布置在煤层底板上，或在规定的范围内；在此基础上，以机械化综合采煤为主，通过采煤或松软爆破等手段，在支架顶端或尾部选取出煤孔，实现对松散岩层的有效卸载。但是，由于开采前瓦斯层状瓦斯层状煤层的工作面压力很低，很难利用自己的工作面压力来完成瓦斯层状的破碎。但此种开采方式更利于开采，且能有效防止煤矸石漏失。所以，采用放顶煤采煤技术对某些松散煤层进行综合采煤，不仅可以降低采煤成本，而且可以有效地提高采煤的质量与效率。

2.4条带开采技术

条带式采煤工艺在大型矿井中应用较多。在采煤时，利用相关的机器将大煤层分成条状，然后选取某一段进行采煤。留置煤层是利用留置煤层对顶板的支承作用。采用此项开采技术，可大幅降低地面沉陷与变形，提高开采安全。同时，通过条带采矿技术，可以使回采面的面积得到有效的控制，使回采面的面积保持在一个合理的范围之内，从而达到提高回采效率、降低回采费用的目的。特别是，在采用这一技术时，需要综合考虑煤层各项因素，经过精密计算，合理设定保留煤层及回采宽度，使其尽量维持在一定程度上的稳定，并使煤柱分条程度适度。通过对采空区各因素的分析，精确地确定了采空区的地表变形及采空区的移动情况，从而确定了采空区的采空区宽度。同时，在回采时，也要严格控制回采宽度，保证回采的顺利进行。

3结语

总而言之，在煤炭开采的实际过程中，要按照实际情况，对采煤巷道进行合理的布置，并对采煤技术进行正确的选择，这样才能在有效地保障煤矿开采安全的同时，还能提升采煤效率。为此，必须加强对采煤工艺中井巷布局的研究和应用，以推动煤矿企业的健康发展。

参考文献：

[1]王兵峰.煤矿开采巷道的布置与采煤工艺技术分析[J].机械管理开发,2022,37(10):308-310.

[2]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.

[3]吕德生.煤矿开采中巷道布置及采煤技术分析[J].黑龙江科学,2021,12(12):102-103.