煤礦開采中的巷道布置及采煤技術(shù)解析

＊許立達(dá)

（山西華陽集團(tuán)質(zhì)監(jiān)站 山西 045000）

引言

煤礦開采具備了十分復(fù)雜的環(huán)境特點，在具體開采過程中會有各種技術(shù)以及安全方面的問題發(fā)生，對于煤礦開采工作的順利開展產(chǎn)生了不利影響。煤礦企業(yè)必須將現(xiàn)代化開采技術(shù)以及巷道布置（圖1）技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，使煤礦開采實現(xiàn)質(zhì)量以及效率的整體提升。本文深入探討了煤礦開采過程中巷道布置以及采煤技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠為煤礦行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供有力支持。

圖1 巷道布置

1.煤礦開采過程中巷道布置的方法

(1)近距離煤層巷道布置

近距離煤層由于具有較小的煤層間距，因此，在開展煤層開采工作時，煤層之間容易產(chǎn)生較大壓力，導(dǎo)致煤層出現(xiàn)穩(wěn)定性降低的現(xiàn)象，使下層煤層極容易發(fā)生安全隱患問題，嚴(yán)重時可能發(fā)生下層煤層頂板冒落。為了使此問題得到有效解決，需要針對煤層巷道進(jìn)行設(shè)置。在針對巷道進(jìn)行設(shè)置時，可以采取重疊布置的方法來預(yù)防此問題的發(fā)生，通過對上下煤層進(jìn)行頂板位置以及參數(shù)的合理平面布置，使整體設(shè)計實現(xiàn)科學(xué)性，并且使煤礦損失降到最低。同時需要重視巷道設(shè)置所具備的安全性。由于在布置近距離煤層巷道過程中，具有較強(qiáng)的復(fù)雜性以及危險性，因此，需要嚴(yán)格遵循巷道布置標(biāo)準(zhǔn)要求來有效把控和處理巷道深度。保證上下煤層實現(xiàn)合理化的標(biāo)高。施工單位在對巷道進(jìn)行布置時，普遍采取4個煤層的方式，這樣雖然產(chǎn)生了較高的利潤，但是不具備較高的安全系數(shù)，很難達(dá)到巷道設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。由于近距離煤層巷道布置具有十分復(fù)雜且危險的特點，因此，在針對近距離巷道進(jìn)行布置時，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計方案，對各項設(shè)計任務(wù)進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行。

(2)多煤層巷道布置

對于多煤層礦井而言，在進(jìn)行巷道設(shè)置過程中，需要將巷道的設(shè)置方案立足于各個層面開展深刻考慮，保證巷道設(shè)置實現(xiàn)合理性。由于多煤層礦井具有十分復(fù)雜的煤層地質(zhì)，并且多種因素會對施工效果產(chǎn)生影響，如果上層煤層不具備較高的穩(wěn)定性，將會對下層煤層造成嚴(yán)重的安全隱患。在煤層支護(hù)過程中也存在眾多安全隱患，假如煤層支護(hù)缺乏科學(xué)設(shè)計，會導(dǎo)致煤層壓力出現(xiàn)分布不均的現(xiàn)象，對煤層開采工作產(chǎn)生不利影響。在針對多煤層進(jìn)行巷道設(shè)計時，如果煤層總共有三層，則需要對煤層巷道進(jìn)行合理設(shè)計，不僅需要使用煤柱進(jìn)行保護(hù)，而且需要合理布置一層上下區(qū)域的巷道，同時必須采取合適的支護(hù)方法來有效支護(hù)和加固一層巷道。對于中間煤層巷道布置而言，需要對下層煤層產(chǎn)生的壓力進(jìn)行考慮，并且對中間煤層進(jìn)行生產(chǎn)空間的控制，進(jìn)而使煤礦開采需求得到滿足，為巷道后期的維護(hù)和檢修工作建立良好基礎(chǔ)。

(3)高瓦斯煤層巷道布置

在實際開采過程中，高瓦斯煤層具有較高的安全隱患，原因在于高瓦斯煤層中具有十分高的瓦斯含量，在高瓦斯煤層的實際開采工作中，必須根據(jù)實際情況進(jìn)行巷道布置，為瓦斯的有效控制打造出一條通道，在煤礦中需要對解放層進(jìn)行一定形式的設(shè)置，通過對巷道的科學(xué)合理性布置，讓高瓦斯煤礦實現(xiàn)通風(fēng)能力的加強(qiáng)。利用巷道布置的主要形式，將瓦斯抽放系統(tǒng)打造出完善和單獨的結(jié)構(gòu)，從根本上提高煤礦中瓦斯的通風(fēng)能力。利用巷道布置，實現(xiàn)瓦斯抽放系統(tǒng)的完善，及時有效的抽放煤層中存在的瓦斯，防止瓦斯安全事故的發(fā)生。立足于通風(fēng)層面而言，可以利用“一進(jìn)，二回”的方式進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置。對于“一進(jìn)”而言，其就是強(qiáng)化進(jìn)風(fēng)巷代替帶式輸送機(jī)（圖2）巷；其中的“二回”從本質(zhì)上講就是軌道運(yùn)料巷道以及回風(fēng)巷道。經(jīng)過對巷道通風(fēng)系統(tǒng)的統(tǒng)建，達(dá)到對煤層中瓦斯進(jìn)行抽取并送風(fēng)的同時，開展煤礦開采工作的效果。通過巷道通風(fēng)系統(tǒng)的使用，切實避免因為瓦斯而發(fā)生的安全事故，并實現(xiàn)煤礦開采速度的提高，切實避免發(fā)生各種安全事故以及隱患。

圖2 輸送機(jī)

2.煤礦開采過程中采煤技術(shù)分析

(1)合理選擇采煤技術(shù)

在煤礦采集工作的實際進(jìn)行中，必須嚴(yán)格遵循礦產(chǎn)資源的具體類型、分布情況以及區(qū)域情況對采煤技術(shù)（圖3）進(jìn)行合理選擇。目前，旱采與水采是我國采煤技術(shù)中最為常見了兩種形式。對于旱采技術(shù)而言，其中存在著壁式和柱式兩種開采體系。壁式開采體系中包括兩種開采形式，分別是整層和分層形式的壁式開采，整層壁式開采技術(shù)主要適合在柱式體系中使用。目前，在水采工作中柱式體系則是使用最為廣泛的開采工藝，主要適用于整層開采工作。

圖3 采煤技術(shù)

(2)割煤技術(shù)分析

在割煤以及裝煤技術(shù)的應(yīng)用中，可以展開科學(xué)性安排，同時針對采煤機(jī)（圖4）進(jìn)行最佳工作方式的選擇，細(xì)化到進(jìn)刀方式。一般而言，若煤層相對來說較為平緩，則可以選取雙向割煤的形式，進(jìn)而實現(xiàn)采煤效率的提高。在開采工作正式開始之前，需要對采煤機(jī)的實際工作情況進(jìn)行全面性的檢查，為了防止安全事故的發(fā)生，需要提前打開采煤機(jī)中的冷卻裝置，并且確保設(shè)備的空載運(yùn)行狀態(tài)保持在5min以上，進(jìn)而有效評價和處理采煤機(jī)的具體工作情況，當(dāng)出現(xiàn)故障時必須及時有效的進(jìn)行處理，將設(shè)備后期的維修處理工作落實到位，在必要情況下，為了使采煤效率以及安全性得到保證，必須及時更換。在割煤的整個過程中，需要依據(jù)具體狀況有效調(diào)整滾筒的實際升降情況，在進(jìn)行割煤操作的期間，必須確保煤壁始終處于一條直線上。當(dāng)下隨著我國機(jī)械化的不斷推廣，我國的采煤效率實現(xiàn)大幅度提高。但是，因為礦井中擁有著相對復(fù)雜的地質(zhì)水文條件，所以在機(jī)械設(shè)備的實際使用中，還需要對人工的有效調(diào)整工作做到應(yīng)有的重視，及時有效的落實好采煤以及裝煤方面的工作，進(jìn)而使機(jī)械設(shè)備得到智能化缺陷的滿足。對于目前角度而言，在有效應(yīng)用割煤技術(shù)的過程中，還需要重視刀具的科學(xué)化使用，其使用的角度、速度和方向均會對效果產(chǎn)生一定影響。

圖4 采煤設(shè)備

(3)移架操作技術(shù)

在煤礦開采過程中，手動移架（圖5）堪稱是一種最為主要的工作面支撐形式，在針對頂板展開支護(hù)處理工作時，需要依照一定的順序展開移動處理，但是，必須引起注意的是，必須對截深距離和速度進(jìn)行有效控制。在割煤工作順利完成之后，需要將采煤機(jī)進(jìn)行及時的移動，使新的頂板展現(xiàn)在采煤機(jī)眼前。移動支架與頂板相比，具有嚴(yán)重的滯后性，所以，在實際采煤中假如無法將處理工作及時做到，將會對煤礦的安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。一般情況下，在實際采煤中導(dǎo)致頂板損壞事件發(fā)生的原因，多半是因為滯后了移動支架的移動時間，導(dǎo)致無法充分發(fā)揮支護(hù)作用。因此，需要依據(jù)煤礦的實際情況，對采煤順序進(jìn)行科學(xué)確定，同時必須選擇具有針對性的采煤技術(shù)，并且需要保證按照規(guī)章制度操作設(shè)備，利用人工輔助，確保采煤工作的正常開展。

圖5 手動移架

(4)科學(xué)應(yīng)用推移工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)

在對割煤操作進(jìn)行合理開展之后，應(yīng)注意對推移工作面刮板運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的合理使用，通過運(yùn)輸過程，使采煤機(jī)設(shè)備得到后滾筒范圍的確定，在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后，嚴(yán)格控制運(yùn)輸機(jī)（圖6）設(shè)備運(yùn)行過程中的彎曲段長度，進(jìn)而使推移方向達(dá)到一致范圍。在通過運(yùn)輸帶完成運(yùn)輸工作時，應(yīng)注意對皮帶的實際情況進(jìn)行明確，關(guān)鍵原因在于在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中運(yùn)輸帶是十分重要的部分，其性能對采煤的效率以及出煤率具有直接的影響，所以，要求工作人員必須確保皮帶的安裝質(zhì)量，并且將調(diào)試工作處理到位，每一部分的質(zhì)量均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，避免出現(xiàn)由皮帶安裝缺乏合理性而導(dǎo)致的事故問題，為煤礦開采工作的順利開展提供一定的安全保障。

圖6 輸送機(jī)

3.結(jié)語

為了使煤礦事業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定性發(fā)展，對于煤礦企業(yè)而言，需要對采煤技術(shù)進(jìn)行及時的更新以及完善，構(gòu)建一套完整的采煤體系，在實際開采過程中有效運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備以及采煤技術(shù)。這樣不僅能夠使可持續(xù)性發(fā)展得到需求上的滿足，而且能夠使煤礦開采實現(xiàn)效率的整體提高，進(jìn)而滿足我國各行各業(yè)在煤炭資源中的需求，為社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展提供大力支持。