煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究

杨林

摘要：煤矿是我国经济社会发展不可忽视的关键资源，基于我国目前市场行业的持续发展以及变化，在这一相对复杂的环境之下，保证开采工作质量是所有煤矿企业保证自身经营以及高速发展的重要工作，煤矿开采巷道布置以及采煤工艺技术便显得尤为重要。为此，简要分析了巷道布置所包含的各项工作内容，同时从装煤与割煤以及移架操作两个方面详细分析了采煤工艺技术，以供参考。

关键词：煤矿;巷道布置;采煤工艺

随着我国经济的飞速发展，对能源的消耗越来越大，尤其是对煤炭资源的需要逐年攀升。基于此，为了满足市场和经济发展的需求，煤矿开采的力度和范围都在不断扩大，但是煤矿的开采需要极高的安全系数，煤矿开采环境的恶劣性、地势的复杂性等都决定了采煤过程中要特别重视采煤的工艺选择，还要根据实际情况选择科学的支护方式和巷道布置，这样才能在提高采煤效率的同时确保工作的安全性，也能进一步推动煤矿行业的发展。

一、煤矿开采过程中的巷道布置分析

在对煤炭资源进行深层开采过程中，煤层的整体结构也变得更加复杂，因为井下作业还存在很多的不安全因素。因此，为了保证煤矿开采的效率和安全，必须对巷道进行科学的布置，还要积极寻找其中存在的问题加以改正，这样才能提高我国采煤技术的提高。

（一）近距离煤层

在煤炭开采过程中，近距离煤层主要是指上下之间间隔较小并且相邻的煤层。当对上层的煤层进行开采时，通常就会影响到下层煤层的顶板，甚至还会在开采上层煤层时遗留一些煤柱，这样就会形成压力进而对下层的顶板产生不良影响，这样也很容易出现下层煤层顶板冒落的现象。因此，在对巷道进行布置时要根据井下的具体情况选择合适的巷道形式进行布置。除此之外，还可以使用重叠式的布置方式，主要就是将上煤层和下煤层之间的回采巷尽量布置到一个平面，这样就可以保证工作面的一致，那么在开采时也很少会留下煤柱，能够有效的降低煤炭资源的浪费。但是，这种巷道布置的方式也存在一定的问题：一是这种方式会影响到下层的回采巷道的施工，还会加大施工的难度和危险性;二是下层煤层的安全性很难保证，会影响到工作人员的生命安全。在实际施工过程中，很多煤矿开采会选择内错式的巷道布置方式，这样就能在区段的位置形成煤柱，也能有效的提高施工的稳定性。除此之外，尽管这种内错式的巷道布置方式会造成一定的资源浪费，但是通过提高下层的煤矿开采效率就能快速的弥补不足。

（二）多煤层

对于多煤层来说，由于煤层之间的相关特点以及距离较近的问题，通常煤层中具有一定相似性，但是也具有一定的特殊性。因此，在對煤层进行巷道布置时要综合考虑这些因素：一是要对开采煤层下部的煤层情况进行考虑，提前计算在煤层移动过程中可能会产生的压力，并充分了解可能存在的风险;二是需要考虑采煤层中产生支撑压力的影响;三是要综合考虑底板支撑压力实际的传送问题。

（三）高瓦斯煤层

高瓦斯煤层，顾名思义就是煤层中存在大量的瓦斯，在开采工程中就很容易涌出瓦斯，进而威胁工作人员的安全。因此，在对高瓦斯煤层进行开采时，就要构建科学的瓦斯抽放系统，进而对瓦斯进行有效的控制。另外，在对煤层进行巷道布置时，也要在瓦斯量较多的地方设置相应的解放层。在开采时也要首先设置瓦斯的抽放巷，并且还要保留一定的通风效果。通常来说，通风的方式大多采用一进二回的方式，这样也可以增加轨道运料巷和专门的回风巷两条巷道，之间也要保留相应的煤柱。这样就可以实现抽取瓦斯的同时挖掘煤矿，也能提高煤矿开采的效率。另外工作时间的减少也会降低瓦斯爆炸的危险，减少安全隐患的发生。

（四） 开采残煤

作为整个煤矿开采工作的最后程序，残煤的开采巷道布置也是一项重要的任务。并且，残煤具有分散、疏松的特点，因此布置巷道时要充分考虑这一因素，还要将原来布置的巷道进行充分利用，这样也可以减少巷道的数量，保证采取煤炭的回收率。另外，残煤的块段较少并且不连续性也会降低巷道的设置，这样也可以减少工作成本，提高经济效益。

二、煤矿巷道布置与采煤工艺应用要点

（一）割煤与装煤工艺

第一，采煤设备的工作方法。当煤层逐渐趋于平缓之后，开采人员应采用双向割煤的方法。实际开采期间，开采人员将前滚筒抬起，沿着顶板开展割煤工作，而后滚筒则放低，沿着底板对底部煤炭资源进行切割，同时完成装煤工作。同一工作面，开采人员总计往返一次，并进两刀，在采煤机完成截割工作之后，工作区域内剩余的浮煤则于调刮板运输设备进行推移过程中装填在中部槽之中，刮板输送设备之外的浮煤则交予人力进行处理。开采人员在开采之前，应预先做好开机准备，优先将采煤设备冷却水打开，开启采煤设备，令其在空载状态下试用3分钟至5分钟，若发现设备出现问题，需要第一时间予以解决，并严禁采煤设备在存在故障的状况下开展作业。而开采期间，开采人员应合理把握前后滚筒的高度，确保在割顶部煤炭资源时，将煤炭资源切割干净，而在割底部煤炭资源时，应保证将底板割平，切忌落底以及留有台阶，应确保开采结束后煤壁形成一条直线。如果煤层倾斜角角度过大，则建议运用单向割煤的方法，采煤设备从尾巷朝向头巷进行，之后从头巷返回空刀直至行位，开采期间，才没设备滚筒上部沿着顶板开采，而后滚筒沿着底板进行开采，直至溜尾，工作面总计往返一次，进一刀。第二，进刀方法，运用端部倾斜进刀。才没设备开至溜尾，做滚筒在插入顺槽之后，将左滚筒放低，有滚筒抬高，采煤设备有变刮板输送设备移动至煤壁，采煤设备按照刮板输送设备向煤壁移动，令刮板输送设备呈现一条直线，右滚筒处于下方，而左滚筒位于上发行沿着溜尾方向切割三角煤。

（二）移架

该工作面支架的操作的方法为采煤人员手动操作邻架，运用单架按照特定顺序开展第一时间支护新暴露的顶板，位移的步距同截深相同。采煤设备完成割煤工作之后，即需要进行移架为新暴露的顶板提供支护。如顶板并未受损，压力相对较低时，移架落后才没设备滚筒应在5架上下，若煤矿顶板承受的压力较大，则移架应落后采煤设备前滚筒约2架距离左右，运用超前予以支架的方法。开采人员若在实务工作之中发现，移架移速不及采煤设备移速，则应适当控制采煤设备的移速，或是直接终止采煤设备行进，等待移架。移架期间，开采人员应时刻关注顶板状况，定量下降值应处于可控范围，顶板同定量之间相距应控制在150～200mms之间，若发现立柱下降量并不多，则可以放弃予以平衡千斤顶支撑，可以在同一时间开展降柱操作以及移架工作。若煤矿顶板出现破碎的问题，移架结束后应利用平衡千斤顶作为支持，使得顶梁前端上翘，强化顶梁所具有的支护能力，实现对新暴露底板沉降的控制。若煤矿顶板并未破碎，且较为坚硬，可借助平衡千斤顶支护顶梁，使其后端抬高，加强顶梁后端的支护强度。

随着我国经济的发展，人们针对煤炭资源的需求量也大幅提高，促使我国煤矿开采力度不断强化，也为我国煤矿开采提出了更高的要求。为此，煤矿开采企业应通过合理布置巷道以及采用合适的采煤工艺技术，而作为开采人员，也需要更为重视煤矿巷道布置以及开采工艺的应用以及开发，以提高开采效率，也保证开采人员的生命安全。

参考文献

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