探討煤礦開采的巷道布置及采煤工藝

蘆軍

摘 要：在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，煤炭已經(jīng)成為各領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的能源。目前，我國是以開采的方式獲得煤炭資源，但是在開采過程中，受到自然環(huán)境、開采技術(shù)等因素的影響，不僅會(huì)減少煤炭開采量，還有可能引發(fā)安全事故。為提升開采效率，避免出現(xiàn)安全事故，許多煤礦企業(yè)都采用巷道布置采煤工藝，本文圍繞該工藝展開討論，為煤礦企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤炭開采;巷道;布置;采煤工藝

引言

煤炭資源開采過程中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，合理應(yīng)用巷道布置采煤工藝。以傳統(tǒng)的大采長工作面為例，需要在單一開采模式基礎(chǔ)上，對巷道布置采煤工藝進(jìn)行完善和優(yōu)化，從而提升煤炭開采的效率。企業(yè)采用巷道布置工藝進(jìn)行采煤時(shí)，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)流程，使開采過程保持在連貫狀態(tài)，以此減小由于中斷開采對采煤效率的影響。

1 煤礦開采巷道布置技術(shù)分析

我國各領(lǐng)域發(fā)展對煤炭資源的需求量持續(xù)增長，使得我國煤炭行業(yè)在獲得巨大發(fā)展空間的同時(shí)，需要盡快提升開采技術(shù)水平。由于煤炭資源開采多數(shù)在復(fù)雜惡劣的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行，并且開采時(shí)會(huì)面臨較大的危險(xiǎn)，所以完善開采技術(shù)，提升開采水平，才能在保證安全的前提下，提升開采效率?，F(xiàn)階段我國煤炭企業(yè)開采煤炭時(shí)，巷道布置采煤技術(shù)是重要的組成部分，根據(jù)采煤環(huán)境、采煤量等因素進(jìn)行綜合分析，才能合理布置巷道走向，構(gòu)建起完善的巷道組織，以便在煤炭開采時(shí)，有效提升運(yùn)輸速度，還能做好通風(fēng)和排水。目前，巷道種類分為三種，分別為直立型、水平型以及傾斜型。煤炭企業(yè)對煤炭資源分布情況進(jìn)行調(diào)查，選擇合理的位置布置巷道，才能保證每個(gè)層面的煤炭資源充分的開采，并且建立成安全穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)，避免巷道出現(xiàn)坍塌等安全事故。

1.1附近煤層巷道布置分析

在附近煤層巷道布置過程中，若附近的煤層存在較小的間隙，并且呈現(xiàn)出的間隙會(huì)以遞減的關(guān)系縮小，同時(shí)在不同位置，煤層承受的壓力也不相同。通常情況下，上層煤炭多數(shù)先進(jìn)行開采，此時(shí)下層煤炭會(huì)承受加大的荷載，在荷載的作用產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)破壞下層結(jié)構(gòu)。在狹小間隙的煤層布置巷道時(shí)，企業(yè)應(yīng)在下層增加頂板，承受上層開采時(shí)產(chǎn)生的壓力，并依托重疊法，將頂板作為開采環(huán)境的頂層結(jié)構(gòu)。出現(xiàn)這樣的開采結(jié)構(gòu)，既能為下層煤炭開采創(chuàng)造巨大的空間，還能使煤層受到的壓力均勻分布在頂板上，可顯著提升采煤環(huán)境安全性。

1.2多煤復(fù)合巷道布局

對大型煤礦進(jìn)行開采時(shí)，采用多煤復(fù)合巷道方式，設(shè)計(jì)出多條運(yùn)輸煤炭的巷道，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以此突顯巷道布置的合理性。在大型煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，由于復(fù)雜開采環(huán)境，會(huì)受到不同斷面的應(yīng)力的作用，一旦巷道布置位置錯(cuò)誤，會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。所以，在煤礦內(nèi)布置多條復(fù)合巷道，以第一層巷道為例，在巷道的上下層位置，采用合適的支護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止中間煤層出現(xiàn)坍塌情況。

1.3高瓦斯煤層路面布置分析

在煤炭開采過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的瓦斯氣體，若未能將瓦斯氣體濃度控制在合理的范圍內(nèi)，會(huì)引發(fā)爆炸導(dǎo)致煤礦坍塌。為有效降低瓦斯?jié)舛?，需要借助巷道布置工藝，將巷道作為運(yùn)輸條件的同時(shí)，還能發(fā)揮通風(fēng)作用，保證煤炭開采的安全性。在巷道設(shè)計(jì)過程中，將通風(fēng)通道融入到設(shè)計(jì)中，采用聲波其它脫水技術(shù)，在每個(gè)巷道的進(jìn)口和出口位置，建立通風(fēng)環(huán)境，防止瓦斯?jié)舛瘸^安全臨界值。

2 煤礦開采中采煤工藝

2.1割煤工藝

在采煤的準(zhǔn)備階段，工作人員應(yīng)對煤層分布情況進(jìn)行分析，通常需要借助特殊裝置，對煤層的坡度、煤礦高度等條件進(jìn)行計(jì)算，從而確定開采方式。目前，我國常用的開采方式，以割煤工藝為主，并且獲得較好的開采質(zhì)量，同時(shí)還能提升開采效率。工作人員采用割煤工藝進(jìn)行采煤時(shí)，首先需要對使用的采煤設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，通常將設(shè)備保持空轉(zhuǎn)狀態(tài)在3-5分鐘范圍內(nèi)。若設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，工作人員可及時(shí)進(jìn)行處理，避免設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)影響到采煤質(zhì)量和效率。然后，進(jìn)入到割煤環(huán)節(jié)時(shí)，工作人員應(yīng)對割煤設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理，包括滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)速度、割煤速度等，一旦出現(xiàn)不穩(wěn)定情況時(shí)，工作人員可對設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的調(diào)試，以提升割煤質(zhì)量和效率。若在割煤期間遇到傾斜度較大的煤層時(shí)，工作人員可選擇返回割煤工藝，在不同區(qū)域內(nèi)建立分組移架結(jié)構(gòu)，保證割煤工藝在穩(wěn)定的狀態(tài)下完成采煤任務(wù)。在經(jīng)過一段時(shí)間的割煤操作后，工作人員應(yīng)對設(shè)備中的滾筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，可使?jié)L筒結(jié)構(gòu)保持在穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2刮板輸送設(shè)備的推動(dòng)工藝

許多煤礦企業(yè)為提升運(yùn)輸效率，會(huì)采用刮板輸送設(shè)備，以推動(dòng)工藝的方式縮短運(yùn)輸時(shí)間。進(jìn)入到煤礦的采煤環(huán)節(jié)，工作人員使用刮板輸送設(shè)備，將采煤使用的設(shè)備、人員運(yùn)輸至指定位置，并在較短的時(shí)間內(nèi)完成煤炭運(yùn)輸工作。刮板輸送設(shè)備進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)，需要工作人員對設(shè)備的彎曲度進(jìn)行監(jiān)測，若彎曲度超過可控范圍，會(huì)影響到設(shè)備的運(yùn)行效率。所以，工作人員應(yīng)對將設(shè)備保持在直線運(yùn)行狀態(tài)，才能防止設(shè)備出現(xiàn)彎曲問題。此外，工作人員在使用設(shè)備的準(zhǔn)備階段，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，以保證設(shè)備的穩(wěn)定性，避免設(shè)備在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問題。

2.3正確使用移架操作技術(shù)

使用移架操作技術(shù)，既作為煤層的支護(hù)體系，應(yīng)將移動(dòng)距離控制在合理的范圍內(nèi)，還應(yīng)成為采煤過程構(gòu)建安全穩(wěn)定環(huán)境重要的載體。作為保護(hù)煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的支護(hù)體系，需要工作人員在完成采煤工作后，才能移動(dòng)工作平臺(tái)，有效防止由于煤層發(fā)生變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性遭到破壞，避免出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故。在移動(dòng)支架平臺(tái)時(shí)，若工作人員發(fā)現(xiàn)頂板位置存在缺陷，應(yīng)及時(shí)停止平臺(tái)移動(dòng)，并繼續(xù)增加支撐結(jié)構(gòu)，防止頂板受到壓力的作用，破壞移動(dòng)支架，導(dǎo)致支護(hù)體系出現(xiàn)問題。

結(jié)語

綜上所述，在煤礦采煤過程中，企業(yè)應(yīng)對煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、煤層分布等因素綜合分析，選擇合適的位置布置巷道，并在巷道內(nèi)增加構(gòu)建通風(fēng)系統(tǒng)，從而降低采煤過程中瓦斯?jié)舛鹊耐瑫r(shí)，配合使用合理的采煤工藝，提升采煤質(zhì)量和效率，以保證工作人員在安全穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行采煤工作，為煤炭企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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