煤礦開采的巷道布置與采煤工藝技術(shù)分析

摘 要：我國對煤的使用歷史悠久，煤礦在我國能源中占主導(dǎo)地位。中國的70%的能量來源于煤礦，中國也是世界上最大的煤礦出口的國家。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于煤礦產(chǎn)量的要求也不斷提高，對井下采礦的生產(chǎn)技術(shù)和采礦的方法的要求也不斷在提高。在煤礦事業(yè)發(fā)展中，保證煤礦安全一直是人們重視并致力于解決的一個問題。本文首先對煤礦在井下開采前的巷道布置進(jìn)行分析，然后詳細(xì)分析采煤工藝的主要技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦；巷道布置；采煤工藝

1 巷道布置

巷道的布置，應(yīng)實地考察礦井，結(jié)合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。巷道的布置包括兩個部分，即巷道的規(guī)格與支護(hù)方式和溜煤眼。首先，巷道的支護(hù)方式有三種。第一種為A巷支護(hù)方式，A巷為進(jìn)風(fēng)、運(yùn)煤順槽，錨桿支護(hù)的范圍是從巷口到工作面，有4排錨桿，排間距是1.0m×1.0m×1.0m。兩旁利用護(hù)幫錨桿來支護(hù)，排間距是1.0m，斷面的形狀是矩形，面積達(dá)4.5m×2.5m。第二種為B巷支護(hù)方式，與第一種方式相比，其只有3排錨桿，排間距是1.0m×1.0m，同樣也有幫錨支護(hù)，區(qū)別在于其面積為3.5m×2.5m。第三種是C巷支護(hù)方式，與A巷的區(qū)別在于巷道的范圍有所不同，這種方式是從頭到尾都是錨桿支護(hù)，相對較廣。對于溜煤眼，在工作面上是沒有溜煤眼的，從工作面輸出的煤經(jīng)過區(qū)盤鋪助帶式輸送機(jī)，在到達(dá)煤倉，然后通過主斜井帶式輸送機(jī)運(yùn)出地面。

2 煤礦采礦常用方法

現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)在采礦過程中更加注重產(chǎn)值和效率，因此對于采煤設(shè)備有了更高的要求。為了使得生產(chǎn)高度集中，達(dá)到高產(chǎn)值、高效率的礦井開采技術(shù)必須引進(jìn)可靠性高且效能高的采煤設(shè)備及運(yùn)用先進(jìn)的開采采礦工藝。另外，任何采煤設(shè)備和采礦工藝都要與實際情況相結(jié)合，不斷優(yōu)化采礦的工藝和方法，在提升采礦作業(yè)的生產(chǎn)水平的前提下不斷拓寬采礦方法的使用范圍。

2.1 高度集約化開采技術(shù)

高度集約化開采技術(shù)即將機(jī)械更多地運(yùn)用到實際的煤礦開采中。機(jī)械化設(shè)備在煤礦開采中的應(yīng)用正在大規(guī)模地推廣，機(jī)械化的運(yùn)用首先要確保礦井圍巖的牢固性和穩(wěn)定性，那么就必須運(yùn)用適宜的支架設(shè)備來鞏固，同時對于支架的位置、形態(tài)、圍巖的現(xiàn)狀以及支護(hù)的質(zhì)量都要通過相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行檢測控制，然后依據(jù)監(jiān)控所反映的信息來判斷采煤機(jī)與礦井的實際情況，運(yùn)用電液控制閥來操控支架并對支架和圍巖系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整控制，優(yōu)化液壓信息、支架的位置形態(tài)、支護(hù)的質(zhì)量信息自動采集系統(tǒng)以及頂板的狀態(tài)。另外，對于采煤機(jī)運(yùn)行時的溫度與電信號也要進(jìn)行檢測，且全方位監(jiān)控帶式輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。只有將這些基礎(chǔ)性的工作做好，那么采礦才能順利、高效地進(jìn)行。

若開采淺埋藏、硬頂板、硬煤層的煤礦，應(yīng)將重點(diǎn)放在一些技術(shù)難題上，比如說硬頂板控制技術(shù)、埋深淺控制技術(shù)和硬煤層處理技術(shù)。硬頂板控制技術(shù)是對埋藏淺且低壓小的硬厚地板進(jìn)行研究和控制的技術(shù)，通過頂板快速處理技術(shù)室直接頂能夠隨采隨冒，使頂煤的回收率得到提高。這不僅有利于頂煤的破碎，而且有利于煤礦的安全生產(chǎn)。

2.2 緩傾斜長壁薄煤層的開采

對于采煤機(jī)的選擇，可靠性高、體積小并且功率大的薄煤層采煤機(jī)或者刨煤機(jī)更受煤礦公司的青睞。除此之外，還應(yīng)該采用適宜的采煤機(jī)來加強(qiáng)采煤機(jī)的穩(wěn)定性，另外還需要依據(jù)開采的薄煤層的實際狀況與所選用的采煤機(jī)運(yùn)營合理且高效的配套開采技術(shù)，這樣更能發(fā)揮出采煤機(jī)或刨煤機(jī)的作用，提高煤礦開采的工作效率。

3 煤礦采煤工藝的主要技術(shù)

一般而言，井巷布置、開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯與火災(zāi)防治等是對深礦井進(jìn)行開采的關(guān)鍵，同時也是煤礦井下開采生產(chǎn)技術(shù)所必須克服的技術(shù)難點(diǎn)，目前我國的煤礦井下開采技術(shù)有了一定的提高但仍有很多不足，這些問題的解決能夠促進(jìn)我國的煤礦井下開采技術(shù)有一個新的提高。

3.1 巷道布置開采技術(shù)

巷道作為煤礦開采過程中的重要通道，它的合理性與安全性直接影響到煤礦井的工程能否順利進(jìn)行，也直接影響到煤礦井的開采成本的高低。所以，煤礦公司應(yīng)該重視巷道的布置，應(yīng)實地考察礦井，結(jié)合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。在研究巷道布置的時候，應(yīng)該充分考慮煤礦的開采技術(shù)的嫻熟程度和該煤礦內(nèi)的作業(yè)環(huán)境以及該礦井的地勢情況，不僅能節(jié)約運(yùn)輸成本和節(jié)省工程時間，還有利于提高煤礦的工作效率。

3.2 采場圍巖控制技術(shù)

采場圍巖控制技術(shù)對于我國的煤礦安全事業(yè)具有十分重要的意義，采場圍巖的不穩(wěn)定必然會造成采礦工作人員的安全隱患。在另一方面，結(jié)合現(xiàn)代化理論和分析法、計算測量技術(shù)，可以得出煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況。所以，應(yīng)進(jìn)一步完善圍巖控制技術(shù)理論，這不僅能夠保障煤礦開采的安全性，而且能將對煤礦采場的巖層情況置于掌握中，為井下開采提供便利。

堅硬巖層頂板和破碎巖層頂板是煤礦井頂板主要的兩種類型。深孔預(yù)裂爆破處理技術(shù)、高壓注水處理技術(shù)是最為常見的傳統(tǒng)巖層處理方法，但是因為在實際運(yùn)用中其繁瑣的操作程序以及高成本費(fèi)用的缺陷，與現(xiàn)在高技術(shù)、低成本的要求相悖，因此無法滿足采礦工程所要求的標(biāo)準(zhǔn)而很少被運(yùn)用。因此巖層頂板處理技術(shù)的革新和進(jìn)步是十分重要的，是必然的趨勢。

3.3 “三下”采煤技術(shù)

“三下”采煤技術(shù)比較適用于保護(hù)村莊的情形，其主要是通過模擬數(shù)值計算以及模擬相似材料來進(jìn)行各項填充技術(shù)與組合的填充技術(shù)，另外還包括村莊的房屋的加固以及重建方面的技術(shù)。

4 結(jié)束語

中國的儲煤量大，分布廣泛，所以我國的煤層儲存條件十分多樣。我國主要的煤礦煤層是緩斜、傾斜和急斜三種，其中緩斜占主要部分。但煤層的多樣導(dǎo)致我國采煤方式的多樣性。隨著長期的實踐和探索，采煤的生產(chǎn)技術(shù)有了很大的提高，采煤的方法也有很多的創(chuàng)新。但是隨著時代的發(fā)展。采礦的技術(shù)和方法也需要不斷地革新。這不僅有利于進(jìn)一步改善煤礦的安全條件，也有利于提高煤礦的效率，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉貴海.煤礦開采的巷道布置與采煤工藝技術(shù)[J]. 科技風(fēng)，2012（22）.

[2]匡鐵軍.四臺礦近距離煤層回采巷道布置及支護(hù)探討[J]. 現(xiàn)代礦業(yè)，2011（11）.

[3]金志剛，程緒友，丁序海，張國平.改革巷道布置集中生產(chǎn)，強(qiáng)化管理高產(chǎn)高效[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2001（06）.

作者簡介：崔振華 （1986—），男，山西長治人，專業(yè)采礦工程。