近距離煤層開采工作面聯(lián)合布置研究

崔鳳文

（黑龍江省地方煤炭工業(yè)〈集團〉總公司，黑龍江 哈爾濱150001）

現(xiàn)實中， 近距離煤層的開采工作總是會受到開采技術的限制，從而在很大程度上影響到煤炭開采量。 其次，巷道布置和支護設計等也是影響其開采量的重要因素。所以相關的煤炭公司要積極采用聯(lián)合布置等措施控制好這幾個環(huán)節(jié)，只有這樣，才能獲得較為理想的開采量。

1 聯(lián)合布置的相關定義與意義

1.1 聯(lián)合布置的有關定義

所謂的煤層開采區(qū)的聯(lián)合布置工作，就是指當使用地下開采法采煤時，將開采水平沿走向劃分為若干采區(qū)，作為礦井生產(chǎn)的基本單元。并且在采區(qū)范圍內(nèi)開掘一系列巷道，建立完整的采掘、運輸、通風、供電和排水等生產(chǎn)系統(tǒng)，以保證正常生產(chǎn)的布置措施。 其通常將幾個煤層劃為一組， 在最下面的煤層或底板巖石中布置共用的上山和平巷，一般開三條上山，各煤層和底板巷道用石門和溜煤眼相聯(lián)系，再建立一個統(tǒng)一的生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.2 聯(lián)合布置的相關意義

當煤層間距較小時， 實施聯(lián)合布置法可以從整體上布置采區(qū)巷道，幾層煤共用一套上山眼和平巷。 這樣就可以有效的減小相關的開采投入資金。 而且這些共用巷道布置在煤組最下面的煤層中，可以用區(qū)段石門將上部煤層聯(lián)系起來，從而形成統(tǒng)一的采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)。 這樣就能在很大程度上減少大巷的數(shù)目和巷道工程量，充分發(fā)揮運輸設備的能力，節(jié)省設備和管線器材，提高生產(chǎn)能力。這也是聯(lián)合布置法已在我國煤礦開采中獲得廣泛應用的原因。

2 采取聯(lián)合布置法的實施步驟

2.1 明確煤層的開采情況

筆者認為，只有明確了煤層的開采情況后，才能根據(jù)實際條件進行聯(lián)合布置法的實施步驟，也只有這樣，才能起到事半功倍的效果。下面筆者將結合具體的實例進行說明：挖金灣礦11 號與12 號煤層間距離為0.5-1,Zm,平均煤層厚度分別為1.68m,1.77m,煤層傾角2-4 度,煤層自然發(fā)火期6-12 個月。11 號煤層的頂板巖性為淺灰色粉砂巖.與細砂巖互相摻雜,局部以細砂巖或粉砂巖為主,水平及波狀層理發(fā)育,厚度為3.21-6.55m,局部夾薄層煤線;底板(12 號煤層頂板)巖性為灰色粉砂巖,間夾細砂巖,厚度為0.5-1.2m,含植物化石碎屑。12 號煤層底板巖性以灰色粉砂巖為主,間夾細砂巖,成分以石英為主,長石次之,水平及微波狀層理,含有植物化石碎屑。

2.2 明確設計方案

在明確了煤層的狀況后，就可以根據(jù)相關煤層之間的距離進行設計，其中一種就是采用盤區(qū)聯(lián)合布置，工作面內(nèi)錯布置的開采方案。其具體措施就是在11 號煤層布置盤區(qū)集中軌道巷與集中回風巷, 在12號煤層布置盤區(qū)集中運輸巷， 這樣兩層煤就共用可以1 套盤區(qū)巷，可以減少盤區(qū)巷掘進和維護工程量,減少區(qū)段煤層平巷的維護和運輸費用，有利于大型運輸機械設備的使用,可以增加工作面連續(xù)生產(chǎn)時間，從而有效的提高工作效率。而工作面上下兩層通常采用內(nèi)錯布置的方法,內(nèi)錯距離4m(凈煤柱),上層工作面之間煤柱留8m,下層工作面之間煤柱留23m， 這樣工作面采用內(nèi)錯布置,12 號巷在掘進和回采時均在上層工作面采空區(qū)內(nèi),不僅可以避開煤柱集中壓力,掘進和回采時頂板管理相對容易，更可以有效地減少盤區(qū)煤柱,降低煤柱損失,提高回采率。另一種則是盤區(qū)分層布置,工作面重疊布置開采方案。該方案主要措施是：11 號與12 號兩層先各自布置盤區(qū)集中運輸巷、集中軌道巷、集中回風，然后再在,工作面的上下兩層進行重疊布置。 這樣巷道之間的聯(lián)系和生產(chǎn)系統(tǒng)都較簡單，施工步驟少，工程的勞動密集度小，這就決定了其具有不可替代的靈活性。 而且企鵝工作面多采用重疊布置，這樣就可以有效的節(jié)約空間，使回采的效率得到有效的提高。 但是有利必有弊，這種盤區(qū)生產(chǎn)能力小,增加了輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設備、人員,效率低。而且1 層煤用1 套盤區(qū)巷的方式增加了盤區(qū)巷道的掘進和維護工程量，進而增加了區(qū)段煤層平巷的維護和運輸費用。

結合挖金灣礦的煤層的具體特點，無論是從地理因素角度還是工程的施工角度方面，聯(lián)合布置法的施工效果都遠遠優(yōu)于分層布置的施工效果。 值得一提的是，筆者切忌認為分層布置的方法就一定沒有聯(lián)合布置的方法好，只是具體問題具體對待，在實際的生產(chǎn)中，相關的工作人員還是要結合具體的施工條件進行綜合的分析，從而確定出最佳的施工方案。

3 聯(lián)合布置法施工過程中出現(xiàn)的問題及解決方法

3.1 由于開采煤礦是一個規(guī)模較為浩大的工程， 且要影響到地下的巖層帶，因此在開采過程中就可能會遇到種種問題。 如因為聯(lián)合布置法采用的是可以1 套盤區(qū)巷的方式。 這樣在采完11 號煤層的煤炭后,在12 號煤層沿頂板掘進時,12 號煤層的煤體已受支承壓的作用，直接頂、基本頂已破壞。 這樣就有可能直接導致巷道掘進施工中的冒頂和片幫事故，進而直接威脅掘進工作面安全生產(chǎn)，甚至造成規(guī)模較為巨大的坍塌，給開采方帶來不小的經(jīng)濟損失。 另一種常見的問題則是施工遇地質(zhì)構造時,掘進施工困難。由于山于煤層間距小,在12 號煤層掘進時,本身支承壓力作用后松散區(qū)的結構就不夠穩(wěn)定。 若遇地質(zhì)構造,就更是雪上加霜。 而且巷逆圍巖穩(wěn)定性差,當構造帶附近頂板有淋水時，加上煤體松散，巷道就會變得十分難以控制，這樣也可能會造成較大的安全事故。

在這種情況下，就對開采方的施工提出了較高的要求，要求開采方認真落實每個工序，抓好直接影響支架支護質(zhì)量和巷道礦壓強度的巷道成型工作。 扎實做好巷道的維護及穩(wěn)固工作，從而在一定程度上有效地保障工作人員的生命財產(chǎn)安全。 另一方面，巷道支護質(zhì)量監(jiān)測工作也是極其重要的，因為人為監(jiān)測中的主觀因素的比重較大，只有巷道支護的監(jiān)測及維護工作建立在科學的基礎上才能起到更好的效果。

3.2 工作面順槽布置問題：首先讓我們明確一下工作面順槽的定義：工作面順槽是為了回采煤層而挖掘的回采巷道。工作面順槽一般有兩條，即運輸順槽和輔運順槽，輔運順槽進風，運輸順槽回風，有些工作面布置三條順槽即運輸順槽、輔運順槽、回風順槽。運輸順槽和輔運順槽為進風，回風順槽回風。 本方案中出現(xiàn)的問題主要是由于順槽的材料及設計不夠合理，從而直接導致其使用功能受損，不能很好的與工作操作相匹配，導致煤炭被開采出來后卻不能有效的運輸出來，丟煤現(xiàn)象嚴重。對于此種情況，一方面要認真考察開采現(xiàn)場的環(huán)境，從而有效的設置工作面順槽；另一方面，則可以采用一些新型的材料，保障工作面可以承受的工作強度。 這樣雙管齊下，就一定可以解決工作面順槽的布置問題，從而提高運煤的效率。

4 結語

綜上所述，聯(lián)合布置法具有節(jié)約空間、人力和設備等的突出特點，如果運用適當可以起到提高效率，事半功倍的效果，因此對于近距離的煤炭開采工作具有十分重要的意義。對于其不足之處也可以結合具體條件進一步完善，所以其前景還是十分廣闊的。

［1］趙耘,胡銀如.挖金灣礦近雄離煤屬聯(lián)合布置可行性研究[J].煤礦開采，2002，6.

［2］王金亮. 挖金灣礦近距離煤層聯(lián)合布置可行性研究[J].山西焦煤科技，2004，12.