煤礦巷道布置和采煤工藝的應(yīng)用

（西山煤電集團(tuán)馬蘭礦 山西 030205）

對(duì)于煤礦生產(chǎn)活動(dòng)而言，煤礦巷道布置以及采煤工藝都是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，這兩項(xiàng)工作的質(zhì)量會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的順利開(kāi)展有著直接的影響，如果不能結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)煤礦巷道進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，并對(duì)采煤工藝進(jìn)行合理的應(yīng)用，不僅會(huì)影響到煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的效率和質(zhì)量，甚至?xí)璧K煤礦安全生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，從而對(duì)煤礦企業(yè)的健康發(fā)展造成不利影響。因此，有必要針對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入的研究。

1.煤礦巷道布置的相關(guān)方法

(1)多煤層的巷道布置

當(dāng)煤礦煤層較多時(shí)，其巷道布置必須要對(duì)以下內(nèi)容保持注意：第一，在對(duì)煤層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，需要注意開(kāi)采活動(dòng)是否會(huì)對(duì)下層煤礦或者是周?chē)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)造成不利影響，并且要及時(shí)應(yīng)用相關(guān)措施對(duì)巷道支撐力進(jìn)行有效的提升，從而將地質(zhì)情況變化對(duì)巷道的影響有效降低。第二，要對(duì)采煤層的支撐力保持關(guān)注，例如，當(dāng)煤層有三層，在對(duì)最下層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，要考慮采用怎樣的支護(hù)方式才能確保開(kāi)采活動(dòng)的安全性。第三，對(duì)于煤柱的預(yù)留以及處理要進(jìn)行充分的考慮，預(yù)留的煤柱必須要寬度適中，在保證安全的前提下，盡量減少資源浪費(fèi)的情況。

(2)煤層瓦斯?jié)舛容^高時(shí)的巷道布置

高瓦斯煤礦當(dāng)中的瓦斯?jié)舛纫话愣急容^高，如果不能利用行之有效的通風(fēng)措施進(jìn)行處理，不僅會(huì)對(duì)煤礦開(kāi)采活動(dòng)的順利開(kāi)展造成不利影響，還會(huì)對(duì)施工人員的人身安全產(chǎn)生威脅，所以，在針對(duì)此類(lèi)煤礦進(jìn)行巷道設(shè)置的過(guò)程中，必須要考慮到煤礦井下的通風(fēng)問(wèn)題，以及瓦斯收集利用問(wèn)題。具體的巷道布置方法如下：首先，巷道挖掘工作應(yīng)該在瓦斯?jié)舛容^低的煤層進(jìn)行，在降低瓦斯危害的同時(shí)，防止出現(xiàn)安全事故問(wèn)題。而為了確保巷道施工的效率，應(yīng)該將空氣更新與瓦斯抽取兩項(xiàng)工作同步進(jìn)行，因此，巷道至少應(yīng)該設(shè)置兩條，一條設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，另一條則用于傳輸裝置的設(shè)置，這樣可以同時(shí)開(kāi)展煤礦開(kāi)采活動(dòng)和瓦斯抽取活動(dòng)，并有效提高開(kāi)采活動(dòng)的安全性。

而在濃度較高的煤層當(dāng)中進(jìn)行巷道設(shè)置時(shí)，可以對(duì)“一進(jìn)二回”的通風(fēng)方式進(jìn)行使用，在煤礦條件允許的情況下，可以在此基礎(chǔ)上，設(shè)置新的風(fēng)巷，并將其用于帶式輸送機(jī)的布置，當(dāng)然，也可以結(jié)合實(shí)際需求，將其設(shè)置成風(fēng)尾巷或軌道運(yùn)料巷。此外，設(shè)置巷道的過(guò)程中，通常需要根據(jù)要求在兩條巷道當(dāng)中進(jìn)行煤柱的預(yù)留，從而為抽放鉆場(chǎng)的施工提供支持。具體巷道布置方式如圖1。

圖1

(3)煤層距離較近時(shí)的巷道布置

正常情況下，在對(duì)近距離煤層進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)煤層相互影響的情況，一方面，上層煤礦開(kāi)采造成的震動(dòng)會(huì)對(duì)下層煤礦頂板造成一定的壓力。另一方面，上層煤礦完成開(kāi)采以后，保留的煤柱也會(huì)為下層頂板帶來(lái)相應(yīng)的負(fù)擔(dān)。而且還容易出現(xiàn)頂板冒落的問(wèn)題。因此，在對(duì)巷道進(jìn)行布置的過(guò)程中，必須要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行全面的分析。

而對(duì)于此類(lèi)煤層，通常會(huì)對(duì)三種巷道布置方式進(jìn)行應(yīng)用，第一種是重疊布置，但這種巷道布置方式會(huì)增加礦井當(dāng)中的煤柱遺留，而這會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)問(wèn)題，而且煤柱過(guò)多也會(huì)影響井下生產(chǎn)活動(dòng)的安全性。與此同時(shí)，重疊布置導(dǎo)致巷道在應(yīng)用過(guò)程中不得不設(shè)置較多的支撐結(jié)構(gòu)來(lái)提高其穩(wěn)定性，而這將會(huì)降低煤礦生產(chǎn)的效率。第二種是內(nèi)錯(cuò)布置。這種巷道布置方式同樣會(huì)增加巷道中的煤柱數(shù)量，造成資源浪費(fèi)。第三種則是回采巷道，這種巷道的布置難度相對(duì)較低，而且具有較高的采煤效率，在具體應(yīng)用期間，針對(duì)上層煤礦需要對(duì)單孔送項(xiàng)的方式進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)要沿邊留巷，通過(guò)對(duì)下層煤礦邊界的有效利用來(lái)提高煤礦運(yùn)輸?shù)陌踩浴６鴮?duì)于巷道斷面的處理，必須要對(duì)空間預(yù)留的大小進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，不能太大，否則容易產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，也不能太小，容易影響施工活動(dòng)的順利開(kāi)展。因此，還需要根據(jù)井下作業(yè)環(huán)境對(duì)回采巷道進(jìn)行合理的設(shè)置，保證相鄰的兩個(gè)煤層之間能夠具有充足的作業(yè)空間，避免出現(xiàn)相互干擾的情況[1]。

(4)破碎煤層的巷道布置

在針對(duì)破碎煤層落實(shí)開(kāi)采活動(dòng)的過(guò)程中，通常會(huì)以原有巷道作為基礎(chǔ)，進(jìn)行巷道的布置，這樣不僅能夠降低開(kāi)采活動(dòng)的成本投入，還能使開(kāi)采活動(dòng)的效率得到適當(dāng)?shù)奶岣摺?/p>

2.采煤工藝的具體應(yīng)用

(1)割煤及裝煤工藝

對(duì)于煤礦開(kāi)采活動(dòng)而言，割煤以及裝煤工藝都是非常重要的內(nèi)容。而對(duì)于割煤工藝的選擇，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)確定，如果采煤面坡度相對(duì)較小，則可以對(duì)雙向割煤的方式進(jìn)行應(yīng)用，借助雙滾筒割煤機(jī)，同步進(jìn)行頂板和底板部分的煤層切割，煤塊在被切割下來(lái)以后，會(huì)自然掉落，而滾筒則會(huì)將這些煤塊放置到刮板輸送機(jī)中，同時(shí)完成割煤和裝煤操作。但在具體操作期間，需要工作人員對(duì)滾筒移動(dòng)幅度以及割煤速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，且對(duì)于頂板的切割，必須要將煤層清理干凈。而在割煤操作進(jìn)行一段時(shí)間以后，機(jī)道當(dāng)中通常會(huì)殘留許多浮煤，對(duì)此，需要及時(shí)使用刮板進(jìn)行清除和外運(yùn)。需要注意的是，在割煤作業(yè)正式開(kāi)始之前，需要將設(shè)備空載3-5分鐘進(jìn)行預(yù)熱，待設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)趨于穩(wěn)定以后，再進(jìn)行割煤作業(yè)，能夠使設(shè)備性能充分的發(fā)揮出來(lái)。而如果煤面具有較大的坡度，則可以對(duì)單向采煤工藝進(jìn)行應(yīng)用，按照從后往前的順序進(jìn)行切割[2]。具體如圖2。

圖2

(2)移架操作

在煤塊開(kāi)采活動(dòng)中，手動(dòng)鄰架是較為常用的支架方法，其能夠與單架進(jìn)行結(jié)合，并對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)的支護(hù)，但在具體應(yīng)用的過(guò)程中，需要結(jié)合截割深度對(duì)移動(dòng)距離加以確定。通常是在割煤操作完成以后，立即進(jìn)行移架操作，若移架速度無(wú)法跟上采煤設(shè)備的運(yùn)行速度，則需要將設(shè)備運(yùn)行功率適當(dāng)降低。與此同時(shí)，為了防止輸送設(shè)備出現(xiàn)回拉的現(xiàn)象，需要對(duì)旁邊支架進(jìn)行移動(dòng)，在對(duì)支架進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中，需要對(duì)頂梁位移距離進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

(3)移動(dòng)刮板輸送機(jī)

要按照事先設(shè)定好的順序?qū)伟遢斔蜋C(jī)進(jìn)行操作，具體要在采煤設(shè)備割煤結(jié)束以后，對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行移動(dòng)，在此期間，要對(duì)其彎曲部分的距離進(jìn)行控制，保證該距離在18cm以上，不得出現(xiàn)突然彎曲的情況。刮板輸送機(jī)的應(yīng)用必須要處在無(wú)故障狀態(tài)，要確保其彎曲部分的均勻性，防止突發(fā)情況的出現(xiàn)。而在移動(dòng)完刮板輸送機(jī)以后，仍然要使其保持直線(xiàn)狀態(tài)。

3.巷道布置及應(yīng)用采煤工藝期間的注意事項(xiàng)

第一，在對(duì)巷道進(jìn)行布置的過(guò)程中，必須要對(duì)周?chē)牡刭|(zhì)情況保持關(guān)注。由于煤礦巷道布置以及煤礦開(kāi)采活動(dòng)所要面臨的地質(zhì)環(huán)境都比較復(fù)雜，這使得相關(guān)工作具有較大的難度，而且危險(xiǎn)性較高，所以，為了確保相關(guān)工作的安全性，推動(dòng)安全生產(chǎn)目標(biāo)的有效落實(shí)，在落實(shí)相關(guān)工作的過(guò)程中，要求工作人員對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀(guān)察，一旦在工作期間發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)該立即停止作業(yè)，并通知專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)，在明確異常原因以后，要采取相關(guān)措施進(jìn)行有效的處理，甚至可以重新規(guī)劃巷道方向，盡可能的提高生產(chǎn)活動(dòng)的安全性。

第二，要對(duì)掘進(jìn)過(guò)程加強(qiáng)監(jiān)督管理。在進(jìn)行巷道掘進(jìn)時(shí)，必須要對(duì)井下通風(fēng)、頂板支護(hù)以及瓦斯安全等問(wèn)題進(jìn)行充分的考慮，防止安全隱患的出現(xiàn)，因此，需要煤礦企業(yè)對(duì)監(jiān)督管理工作進(jìn)行有效的落實(shí)，要安排專(zhuān)業(yè)的人員對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，包括井下空氣質(zhì)量、瓦斯?jié)舛?、支護(hù)情況等等，都要進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)。而在進(jìn)行掘進(jìn)操作時(shí)，還要對(duì)不同支護(hù)的距離進(jìn)行合理的控制，要通過(guò)嚴(yán)格有效的監(jiān)管工作，提高各項(xiàng)操作的規(guī)范性，以此來(lái)保證掘進(jìn)工作的效率和安全性[3]。

第三，要提高相關(guān)人員的安全意識(shí)。煤礦井下作業(yè)本身就具有較高的危險(xiǎn)性，因此，想要保證相關(guān)工作的順利開(kāi)展，確保企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，安全生產(chǎn)是重中之重。這就需要煤礦企業(yè)做好安全管理工作，尤其是作為相關(guān)工作主體的人，更要作為安全管理工作的重點(diǎn)。應(yīng)該針對(duì)相關(guān)工作人員加強(qiáng)安全教育工作，可以結(jié)合相關(guān)案例對(duì)工作人員加強(qiáng)培訓(xùn)，不斷提高其安全意識(shí)，并對(duì)其逃生自救能力進(jìn)行不斷的培養(yǎng)，使其能夠有效應(yīng)對(duì)工作中的突發(fā)事件。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中，對(duì)巷道進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，并對(duì)采煤工藝進(jìn)行合理的應(yīng)用，能夠有效提高煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的安全性，并使其生產(chǎn)效率得到相應(yīng)的保證，這對(duì)于煤礦企業(yè)的健康發(fā)展具有非常重要的意義。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)該對(duì)相關(guān)內(nèi)容保持高度的重視，要對(duì)其進(jìn)行深入的研究，并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行合理的應(yīng)用，從而為煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的順利開(kāi)展提供支持。