煤矿开采巷道布置与采煤工艺的应用

张磊 王继超

摘要：随着社会经济的不断发展，人们对能源的需求在不断增加，煤炭开采是保证能源正常供应的基础。采煤技术与巷道布置在煤矿开采作业中具有重要作用，煤矿开采作业中，开采形式会对煤矿利用率产生一定影响，也在一定程度上关系着工作人员的人身安全。开展煤矿开采作业时，一旦出现支护与通风问题，极有可能造成人员伤亡，所以巷道布置过程中一定要明确矿井实际状态与采煤方式，优化巷道布置形式，确保其满足场地多样性要求。选择巷道布置支护方式时，要先了解生产区域具体情况，提升支护构造的实用性，科学合理地选择采煤技术，保证采煤工作正常开展。基于此，本文就煤矿开采巷道布置与采煤工艺的应用进行了探讨。

关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤工艺；应用

1煤矿开采巷道布置

煤矿工作中，生产巷道是至关重要的一个环节，其主要负责工作面的通风工作和煤矿运输工作，但煤矿生产巷道的使用期较短，每隔一段时间就需要重新布置。生产巷道为工作面生产服务，要提升煤矿生产量，需要深入考虑煤层赋存情况，选择科学合理的巷道布置方案。

1.1近距离煤层区布置巷道

近距离煤层是指煤层之间的垂直距离较短，采集煤矿资源时，两层煤可能会互相影响，开采一层煤资源时，很有可能影响到另一层的稳固性。如果先采集下层煤炭资源，距离太近，很可能会影响上层煤炭的完整性。近距离煤层区开采容易出现矿山压力异常问题，导致开采工作出现安全事故。由此可见，布置巷道工作非常重要，既要防止煤层承受过大的压力，又要使巷道保持稳定。要尽可能提升生产巷道的安全性，科学掌控两层煤炭资源的开采深度，布置为两个分开的工作面，且最好在同一时间段进行。如果将上层煤矿的标高设置为-200m，那么下层煤矿的标高最少要为-350m。近距离实施煤层巷道布置工作时，布置位置也相当关键，一定要综合应用各种技术，设置单孔送道和开切眼等，达到机轨合一的效果，不断提升生产产量，保证煤矿开采的安全性。

1.2多煤层区域布置巷道

多煤层区域开采中，巷道布置工作任务相当艰巨，需要根据综合情况选择布置方案。布置该区域巷道时，一定要考虑开采该区域煤层对附近煤层的影响，必须提前考察各煤层间的间距，了解相关数据资料。必须考虑开采煤层区域的岩层运动是否影响巷道的正常工作。还要观察保护煤柱能否真实有效保护顶板。目前，多煤层区开采工作中，巷道布置方案主要选择分组布置法，此方法能够最大程度减少挖掘巷道的工作量，但只能用于地层比较稳定的地区。如果巷道位置处于煤层开采范围，那么必须要设置更多的保护煤柱。

1.3高瓦斯煤层巷道布置方案

开采高瓦斯煤层区域的煤炭资源时，为减少瓦斯对开采工作的阻碍，必须要把巷道布置工作和瓦斯抽采工作结合到一起。开掘工作可选择用于瓦斯抽采的高抽巷或底抽巷。此方法能够提升开采速率，但需要投入较大资金，应用条件限制较多。目前，在高瓦斯矿井区，多选择一条进风巷、两条回风巷的巷道布置方案，工作成效较高，能够有效控制瓦斯涌出频率。

1.4保护煤柱开采的巷道布置方案

开采完工作面之后，就要开采保护煤柱，这样能够提高煤炭资源利用率，提升矿井收益。想要减少开采保护煤炭的成本，就要综合利用原有巷道。要考虑回采成本和巷道布置资金比例分配问题，在煤矿开采过程中做好安全防范措施，避免出现火灾事故。

2采煤工艺的应用

2.1割煤与装煤

煤矿开采是一项复杂工作，割煤与装煤是整个开采过程中一个重要环节。该作业项目对煤矿工人的个人技术能力有较高的要求，因此，开采人员综合能力的提升与煤矿开采质量紧密联系。割煤与装煤工艺流程如下。

2.1.1采煤设备作业方法

煤矿开采期间，煤层会逐渐趋于平缓，开采人员要采取双向割煤的方法进行作业。开采期间，作业人员要抬起前滚筒，割煤作业需要沿着顶板进行；放低后滚筒，切割作业要沿着底板进行。在开展割煤作业的同时，做好装煤作业[7]。开采人员在同一作业面往返一次，并且要进两刀，采用采煤机完成相应切割作业后，利用刮板设备将煤炭资源运输到中部槽中，而位于刮板设备之外的浮煤采取人工方式处理这一部分浮煤。开采人员在开采煤炭资源时，要先开机，开启采煤设备冷水开关，启动采煤设备，让设备在空载状态下持续运行180～300min。在此过程中，如果发现设备在运行期间出现故障，要第一时间采取合理措施处理问题，杜绝采煤设备带病作业引发事故。在煤矿开采期间，若发现煤层倾斜角度过大，要采取单向割煤的方法作业。

2.1.2进刀方法

采用端部倾斜方式进刀。采煤作业时要将采煤设备开至溜尾，滚动插入顺槽后，要放低左滚筒，抬高右滚筒，采煤设备要依据刮板输送设备朝着煤壁移动，让刮板输送设备可以形成一条直线，左滚筒位于上方，右滚筒位于下方，沿着溜尾方向完成对三角煤的切割。

2.2进刀工艺

大量煤矿开采经验表明，煤矿开采期间采用的采煤机一般都通过作业面尾部以倾斜方式进刀。若煤矿采煤机进刀，会导致煤矿开采工作面尾部时，工作面溜子被推送到煤层边缘。在此情况下，采煤设备会沿着溜子方向作业。此外，采煤人员需要特别注意的是，溜子运转时，要确保其始终都在直线上，这不仅能够割透作业面尾部煤层，还能够利用切割刀循环开采，提高煤矿开采效率和质量。

2.3移架工艺

煤矿开采中，采煤设备完成相应的切割作业后要移架，对新暴露的煤矿顶板进行支护。如果煤矿开采期间顶板并未发生损伤，而且压力相对较小，采用的采煤设备滚筒架应当为5架左右。若煤矿顶板承受压力大，采煤设备滚动约为2架，则采用超前支架方法开展作业。在实际作业期间，如果发现移架速度小于采煤设备移动速度，要适当控制采煤设备的移动速度，或者停止移动采煤设备，等待移架，以免发生事故。在移架过程中，开采人员必须时刻关注顶板的具体情况，定量下降值要始终处于合理范围内。如果在此期间发现立柱下降不多，不需要使用不平衡千斤顶进行支撑，要在同一时间进行移架和相关操作。在煤矿开采作业期间，若作业人员发现顶板破碎，完成移架后必须利用平衡千斤顶进行支撑，进而让顶前端上翘，使顶梁具有较强支护能力，控制暴露底板发生沉降。如果煤矿顶板没有破碎，矿顶板较为坚硬，则作业人员可采用平衡千斤顶对顶梁进行支护，提高后端，增大顶梁后端在具体应用时的支护强度。

2.4推移工作面刮板运输机工艺

采用刮板运输机运输煤炭时，要检查设备的具体性能，特别是要查看皮带完好情况，确保采用的设备能够正常完成相应的运输作业。煤矿开采人员采用刮板运输机输送煤炭时，要确保刮板运输机不会受到阻碍。因此，工作人员要定期清扫煤炭运输线路，确保煤炭运输作业顺利进行。

3结束语

随着科学技术和社会经济的不断发展，我国煤矿开采工艺也在不断完善与进步，如果相关企业忽视巷道布置设计工作，那么实际开采过程很有可能出现问题。煤炭开采人员需要在井下进行长时间作业，必须要通过巷道布置与采煤技术保证其人身安全。为实现开采目标，应根据煤矿实际情况，科学合理开展巷道施工作业，熟练掌握巷道布置要点，对巷道布置和采煤技术等进行不断创新与优化，提升人才培养水平，增强施工人员安全意识，有效提高煤炭开采工作的安全性，减小意外事故出现的概率，进一步促进巷道布置及采煤技术快速发展，提升我国煤矿开采质量和效率。

参考文献

[1]崔振华.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术分析[J]．山东工业技术，2014,(11):56-57.

[2]李学宁.优化残采巷道布置，安全高效提高资源回收率的有效途径[J]．内蒙古煤炭经济，2018,(01):99-100.

[3]袁华.采煤工作面采动对采区巷道的影响及预防[J]．电子测试，2016,(01):104-105.