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煤矿开采中巷道布置及采煤工艺研究

徐辉

龙煤集团七台河分公司建设煤矿,黑龙江七台河,154600

摘要: 我国地域辽阔,但大部分煤炭资源分布在地理位置较偏远的山区地带。这些地区地质环境复杂,且开采条件非常有限。因此,企业在进行煤矿开采时一定要合理选择采煤技术,同时还要加强井下煤层中的巷道布置,只有不断研究和完善煤矿开采技术与工艺,才可以更好地提高煤矿开采安全性,实现煤矿企业可持续发展。本文笔者主要围绕煤炭开采中巷道布置及采煤工艺进行内容分析,希望笔者的分析可以帮助企业筛选适合自身发展的采煤工艺,从而实现企业经济效益最大化。
关键词: 煤矿开采技术;巷道布置;采煤工艺
DOI:10.12721/ccn.2021.157066
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1引言

巷道布置在煤矿开采过程中占据非常重要的位置。施工中如果巷道布置不合理,就会引发井下机械设备异动或支架下滑等现象,这些情况严重时甚至会引发煤层大面积坍塌,导致煤矿安全事故发生。其次,采煤工艺的落后,也会影响煤矿采集的整体质量。因此,在进行巷道布置与工艺应用时,企业要加大综合考量力度,要提高煤矿开采的风险规避意识,从而最大限度的提升我国煤炭开采效率与质量。
2我国煤矿区地质条件分析
煤矿的产生方式是自然界的动植物死后,经过漫长的地质掩埋、堆积以及地壳运动而逐漸形成的化石性原料,其存在位置多为地下深度分层区以及山区地带。与其他国家相比我国煤矿储备量较为丰富,但大多分布于我国西南山区一带。该区域地质条件复杂,且煤层与地表距离较远。因此,在实际开采过程中,根本就不能采用一般的机械设备进行露天开采,而因根据地质环境正确选择挖掘技术与采煤工艺,如:通过搭建一定数量的巷道来实现煤炭开采与输送。现阶段,我国煤矿可采区多以深层煤矿区为主,企业要想实现煤矿深度挖掘就必须加强综合地质勘探,要确保煤矿开采技术与工艺不破坏井下地质结构。同时在对深层煤层进行施工时,还要考虑煤层厚度、矿井深度以及煤层倾斜角,要在加大煤层开采范围的基础上完成巷道布置工作,保证煤矿开采符合国家地质管理标准。
3煤矿开采中的巷道布置
巷道布置工作的开展主要是根据煤矿周边环境而定。在实际生产环节,合理有效的巷道布置不仅可以提高矿井的通风性能,同时还可以保障煤炭的正常输送,这对提高煤矿安全开采质量非常有利。
3.1近距离煤层中的巷道布置
所谓近距离煤层巷道布置指的是相邻煤层之间的巷道搭建,这些煤层之间的距离非常小,因此,需要较为合理的巷道进行疏通。在实际煤矿开采过程中,近距离巷道布置要根据煤层下层的顶板承受力进行布置,否则煤层上顶板会因受力不均而出现顶板冒落,这会给井下施工人员的生命安全造成一定的威胁。近距离煤层巷道布置中采用较多的方式是重叠布置法,该方法可以将长度一致的顶板设置在煤层回采巷道上,确保上下煤层之间的有效作业。其次,近距离煤层巷道布置工艺具有一定的危险性,因此,在布置之间需要技术人员根据煤矿实际现状进行规划和设计,这样做的目的是为了更好地提高煤矿开采的安全系数。
3.2多煤层巷道布置
技术人员在进行多煤层巷道布置时要综合考量矿井煤层厚度与地质结构,从而有效提升巷道布局的科学性与合理性。多煤层巷道布置一般存在于地质环境较为复杂的深度矿井地带,并且很容易受周边环境影响,因此,在展开巷道布置时,要降低外界因素对支架和护栏的损坏。其次,还要根据井下环境设计较为合理的巷道,要加强第一层上下巷道中支护技术的注意程度,要最大限度的控制中间煤层之间的巷道缝隙,减少因施工而造成的巷道压力。
3.3复合型煤层巷道布置
复合型煤层布置与多煤层巷道布置相似,就现阶段我国煤矿开采技术而言,复合型煤层巷道布置的整体使用范围较小,因此常与多煤层巷道布置工艺一起被投入使用。在实际布置时,技术人员首先要将上下煤层之间的稳定性考虑进去,并严格控制煤层巷道之间的距离。其次,要将煤层支间巷道的支撑压力考虑进去,要时刻加强巷道布置的技术支持。
3.4高瓦斯煤层巷道布置
矿井中通常会涌出大量的瓦斯,这些瓦斯要是处理不及时就会引发矿井爆炸等一系列安全事故发生。因此,在进行巷道布置时,技术人员首先要对瓦斯量较大的煤层进行气体释放,并将瓦斯量较少的煤层作为解放层。其次,要设置好解放层的抽放巷。在进行该项工作时技术人员可采用一进二回的通风方式,在原有巷道基础上添加进风巷与输风巷,从而保证矿井的通风性。最后,要注意的是在布置高瓦斯煤层巷道时一定要预留煤柱,其目的是为了提高开采过程中的瓦斯抽放力度,减少施工过程中的安全隐患。
4采煤工艺技术分析
4.1割煤与装煤工艺
割煤与装煤工艺的使用是为了更好地提高采煤工作效率,实现煤矿安全生产。在实际施工过程中,煤矿开采人员会根据地质复杂程度选择较为合理的割煤方式,如:在煤层相对较平缓的地带,开采人员通常会选择双向割煤方式完成煤炭开采。该工艺主要是利用采煤机中的前滚筒与后滚筒进行作业,采煤机中的前滚筒在升起过程中会沿着顶板进行完成割煤任务,而后滚筒则会通过降落来对底板部分的煤炭进行切割。但需注意的是,在进行割煤之前,工作人员要对采煤机的各项机械指标进行检查,要确保采煤机的冷却水打开,同时还要保证空载运行装置的时间控制在五分钟左右,提高装煤工艺的应用程度。在实际生产过程中,装煤工艺主要是围绕割煤工作进行开展,在采煤机完成割煤任务之后,通过推移刮板将煤炭输送的装载槽里,同时再利用装载技术中的输送装置完成煤炭输送等一系列工作,实现割煤、装煤工艺的完美配合。
4.2多煤层巷道布置工艺
多煤层巷道布置工艺是将近距离采煤布置工艺与复合型煤层巷道工艺进行结合的一种综合性施工工艺,该工艺不仅可以提高煤炭的开采质量,同时还可以最大限度加强多煤层巷道工艺的普及程度。但在实际施工过程中,施工人员要注意以下几个方面:一要加强上下煤层巷道的稳定性,要将上下煤层之间的距离控制在合理的范围之内;二要加强煤层支撑点的控制力度,减少因煤层受压而引发的巷道问题;三要加强巷道之间的煤柱保护力度,减少施工过程中外部因素造成的巷道破损。多煤层巷道布置工艺的应用是为了更好的提高煤矿开采质量,在实际中,该工艺在地质环境、煤层厚度、矿井深度方面均有着较为严格的要求,因此,同一个矿井下的三组煤层之间的巷道布置一定要控制在科学的范围之内,减少因工艺布局而引发的安全事故发生。
5结束语
综上所述,在煤矿开采工作中,由于地质条件与开采技术限制,我国煤矿资源不能很好的为社会主义经济建设服务,造成严重了的资源浪费。与此同时,煤矿开采巷道布置技术与采煤工艺的应用程度也并未达到预期效果,使得煤矿整体开采质量低下。为了改变这一现状,企业应不断调整煤矿管理方案,加强煤矿开采巷道布置与采煤工艺研发力度,从而真正意义上的实现我国煤矿行业可持续发展。
参考文献:
[1]苏军桃.煤矿巷道布置和采煤工艺的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2020,(11).
[2]王明亮.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术[J].机械管理开发,2019,31(09).
[3]王刚.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术[J].设备管理与维修,2020,(16).

作者简介:

徐辉,1986年3月30日出生,男,汉族,辽宁省人,本科学历,研究方向:采煤专业。