井工煤礦采掘技術(shù)初探

摘 要：在開采煤炭時(shí)，進(jìn)行地下作業(yè)是其主要特征之一。在井工煤礦作業(yè)時(shí)，要合理使用好井筒及巷道，在開鑿過程中要將井筒和地下巷道互為連通。隨著煤礦采厥技術(shù)的不斷提高，為了保證好煤炭的合理供應(yīng)，必須對(duì)其技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，從而提高煤礦的生產(chǎn)安全條件，保證煤礦企業(yè)能夠獲得更為長遠(yuǎn)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：井工；煤礦；采掘技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.086

煤炭是我國各項(xiàng)資源中最為豐富的一項(xiàng)能源，能源的供應(yīng)對(duì)社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步等起著不可或缺的作用[1]。由于人們對(duì)能源的需求在不斷的增加中，為了保證煤炭的合理供應(yīng)，必須采取合理的煤礦挖掘技術(shù)。煤炭資源一般處于地底，所以勢(shì)必要進(jìn)行地下作業(yè)。在地下作業(yè)過程中，一定會(huì)使用到巷道，通過合理的采掘作業(yè)形成相互連通的巷道，保證人員設(shè)備安全，再合理布置好采煤的工作面，及時(shí)支護(hù)好采煤工作面。上述做法是為了能夠讓工作人員在采煤過程中能夠形成一定的空間，再將煤炭資源運(yùn)輸?shù)降孛?。在地下進(jìn)行煤礦開采時(shí)，采煤工作要經(jīng)過諸多個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，最終才能夠?qū)⒚禾抠Y源從地底下挖出輸送到地面上?；诖?，必須充分優(yōu)化采煤技術(shù)，使用新的設(shè)備和方法來提高煤礦的生產(chǎn)效率，與此同時(shí)廣泛提高煤礦的安全生產(chǎn)水平。

1 工程概述

本作業(yè)規(guī)程掘進(jìn)的巷道為42205工作面回風(fēng)巷（在本規(guī)程中簡(jiǎn)稱為42205回風(fēng)巷）調(diào)車硐室、避難硐室、移變硐室、臨時(shí)水倉與閥門硐室。42205回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面，位于422盤區(qū)開拓大巷北部，西部緊鄰錦界煤礦井田邊界，北部、東部均為實(shí)煤區(qū)。

地表以波狀沙丘地，地勢(shì)開闊。植被以以沙柳、沙蒿、檸條、沙打旺等為主，植被覆蓋較好，掘進(jìn)區(qū)域北部地表有神木引水隧道。4-2煤西翼開拓大巷（隧道南側(cè)）掘進(jìn)區(qū)域地表不存在水體河流。掘進(jìn)目的及用途：形成42205綜采工作面，滿足回采時(shí)綜采工作面通風(fēng)、行人、運(yùn)輸、管線敷設(shè)等需要。

2 井工煤礦采煤技術(shù)的基本要求

在開采煤礦時(shí)，要對(duì)采煤技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)選擇。在選擇過程中，勢(shì)必要遵循以下兩個(gè)方面的原則：其一，在開采煤炭資源過程中要充分考慮到地表移動(dòng)情況，尤其是對(duì)于埋藏比較淺的煤層，更需要充分考慮到地表移動(dòng)情況；其二，合理計(jì)算資源回收率，在開采煤炭資源之前就要對(duì)影響開采的相關(guān)因素加以考慮，為了獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)要對(duì)煤礦的回收率加以計(jì)算，從而保證好開采煤炭資源的合理性及安全性，詳細(xì)計(jì)算好企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，一旦支出大于收入，勢(shì)必要謹(jǐn)慎考慮此次開采[2]。總而言之，企業(yè)在開采煤炭資源過程中，要充分遵循上述兩個(gè)原則，從而保證好施工安全，又能夠獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3 優(yōu)化井工煤礦采掘技術(shù)

3.1 不斷優(yōu)化巷道布置

42205回風(fēng)巷沿煤層走向平行布置，方位角為0°34′53″。東部、西部、北部均為實(shí)煤區(qū)。

42205回風(fēng)巷斷面形狀為矩形斷面，掘高3300mm，凈高3100mm，凈寬5400mm，工程量2618m。

42205聯(lián)巷34.6m，斷面形狀為矩形斷面，掘高3300mm，凈高3100mm，凈寬5400mm，工程量34.6m。

42205回風(fēng)巷繞道開口位置，距B點(diǎn)向北40m，沿方位角135°34′53″掘進(jìn)43.12m。

水倉硐室設(shè)計(jì)在42205回風(fēng)巷的西側(cè)，距B點(diǎn)向北250m施工第一個(gè)水倉硐室，臨時(shí)水倉每隔200m設(shè)置一個(gè)，掘進(jìn)過程中必須根據(jù)實(shí)際底板標(biāo)高情況，臨時(shí)水倉設(shè)置在最低處；臨時(shí)水倉為矩形巷道，掘進(jìn)寬5200mm，掘高3300mm，掘深3000mm。

調(diào)車硐室設(shè)計(jì)在42205回風(fēng)巷西側(cè)， 距B點(diǎn)向北80m施工第一個(gè)調(diào)車硐室，調(diào)車硐室每隔200m設(shè)置一個(gè)；調(diào)車硐室為矩形巷道，掘進(jìn)寬5200mm，掘進(jìn)高3300mm，凈高3100mm，掘進(jìn)深5500mm，硐室兩邊抹角2000×2000mm；

移變硐室設(shè)置在巷道西側(cè)。移變硐室共設(shè)計(jì)三組，每組兩個(gè)，間距200m，組與組之間中心距為800m，1#移變硐室設(shè)置在距B點(diǎn)中心線600m處；每個(gè)移變硐室掘?qū)?000mm，凈寬6800mm，掘深3000mm，掘高3300mm，凈高3000mm；

避難硐室均設(shè)置在巷道西側(cè)。42205回風(fēng)巷共設(shè)置3個(gè)臨時(shí)避難硐室，1#避難硐室設(shè)置在距B點(diǎn)中心線120m，每隔1000m設(shè)置一個(gè)，避難硐室掘?qū)?400mm，掘深5500mm，掘高3300mm，凈高3000mm。

總而言之，上述巷道布置方式能夠在一定程度上減少矸石排放量，從總體上能夠減少或者消除矸石的排放。

3.2 清潔開采技術(shù)

由于煤礦資源在開采過程中勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生粉塵污染，從而產(chǎn)生瓦斯現(xiàn)象?；诖?，煤礦資源在生產(chǎn)過程中要選抽出煤層中的瓦斯，與此同時(shí)減輕生產(chǎn)的瓦斯量，一方面能夠確保安全生產(chǎn)，另外一方面還能夠及時(shí)減輕污染氣體對(duì)環(huán)境所造成的危害[3]。在處理粉塵過程中，主要采取的技術(shù)是：其一，高壓噴霧技術(shù)；其二，高壓水輔助切割降塵技術(shù)。上述技術(shù)均一方面能夠有效減少煤塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，另外一方面還能夠有效控制好采煤機(jī)切割過程中所產(chǎn)生的粉塵。

3.3 支護(hù)技術(shù)

根據(jù)施工設(shè)計(jì)，42205回風(fēng)巷頂板采用錨桿支護(hù)，底板采取硬化技術(shù)，施工強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土地坪，地坪厚度200mm，左幫采用錨網(wǎng)梁支護(hù)。巷道均沿煤層頂板掘進(jìn)，煤層厚度小于巷道設(shè)計(jì)高度時(shí)要求破底板施工，特別是布置有隔爆水棚區(qū)、聯(lián)巷過管路段巷道凈高不低于3.1m。施工中如遇頂板破碎、層理裂隙發(fā)育時(shí)采用錨網(wǎng)梁聯(lián)合支護(hù)，視現(xiàn)場(chǎng)具體情況，適當(dāng)增加錨索支護(hù)，保證采掘活動(dòng)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳龍乾，郭達(dá)志，張明等.礦區(qū)地表采掘廢棄地充填復(fù)墾材料及技術(shù)研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，31（01）：60-64.

[2]劉潤年.超長走向采掘工作面遠(yuǎn)距離通風(fēng)技術(shù)在梅花井煤礦的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2014，12（05）：205-207.

[3]楊長東.高瓦斯煤礦采掘工程中通風(fēng)技術(shù)與安全管理研究[J].價(jià)值工程，2013，10（16）：104-105.

作者簡(jiǎn)介：葉軍鵬（1986-），男，陜西澄城人，本科，采礦助理工程師，技術(shù)員。endprint