煤矿开采中的巷道布置及采煤技术解析

煤矿开采中的巷道布置及采煤技术解析

摘要：煤炭资源是我国当前主要的能源消费方式，基于我国广大的幅员，在

不同地区的煤矿开采也面临着不同的情况和困难，需要结合当地煤炭的赋存条件，做好煤矿的巷道布置工作，借助先进的采煤技术提高煤矿开采的总产量。为此，

巷道布置工作的开展，需要结合多元因素进行考量，保障巷道通风性和运输稳定性，结合不同煤层赋存条件制定出完备的巷道布置方案。

关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤技术

引言

煤矿开采具备了十分复杂的环境特点，在具体开采过程中会有各种技术以及

安全方面的问题发生，对于煤矿开采工作的顺利开展产生了不利影响。煤矿企业

必须将现代化开采技术以及巷道布置技术进行引进，使煤矿开采实现质量以及效

率的整体提升。本文深入探讨了煤矿开采过程中巷道布置以及采煤技术的应用，

希望能够为煤矿行业的进一步发展提供有力支持。

1煤矿开采中巷道布置要点

1.1近距离类煤层巷道布置

距离较近的煤层，在开采过程中也会互相影响，整体稳定性很难保障，该类

煤层就属于近距离煤层。近距离煤层上煤层的开采，会导致下煤层的安全性受到

影响，甚至还容易出现顶板冒落等安全事故。因此，巷道布置工作的开展应当尽

量通过重叠的形式进行，调整好上下煤层间的位置，安装好顶板完善巷道的设计，保障煤矿开采的安全性。此外，巷道布置工作的开展，也需要充分了解煤矿开采

的深度和长度，采取合理的方式加以处理，保障上下层的标高。一般而言，巷道

布置的开展会使用四个煤层，虽然能获得更高的经济效益，但安全性相对较低，

为此要进行合理设计，避免发生安全事故。

1.2多煤层巷道布置

对于多煤层矿井而言，在进行巷道设置过程中，需要将巷道的设置方案立足

于各个层面开展深刻考虑，保证巷道设置实现合理性。由于多煤层矿井具有十分

复杂的煤层地质，并且多种因素会对施工效果产生影响，如果上层煤层不具备较

高的稳定性，将会对下层煤层造成严重的安全隐患。在煤层支护过程中也存在众

多安全隐患，假如煤层支护缺乏科学设计，会导致煤层压力出现分布不均的现象，对煤层开采工作产生不利影响。在针对多煤层进行巷道设计时，如果煤层总共有

三层，则需要对煤层巷道进行合理设计，不仅需要使用煤柱进行保护，而且需要

合理布置一层上下区域的巷道，同时必须采取合适的支护方法来有效支护和加固

一层巷道。对于中间煤层巷道布置而言，需要对下层煤层产生的压力进行考虑，

并且对中间煤层进行生产空间的控制，进而使煤矿开采需求得到满足，为巷道后

期的维护和检修工作建立良好基础。

1.3高瓦斯煤层的巷道布置技术

工人的生命安全永远是煤矿开采第一位的，而瓦斯含量对工人安全会产生一

定影响，所以在巷道布置环节，在瓦斯含量较高的煤矿中要安装瓦斯抽放系统，

控制好煤矿中瓦斯的整体含量，并且设置好解放层，为瓦斯抽放塔的构建做好基础，多样化的方式保障煤矿及煤层的通风性。一进二回是高瓦斯煤矿开采的巷道

布置主要方式，用以提高煤矿的通风性，一般来说高层瓦斯煤层中都会选择应用

此方式。但实际上，出于经济利润的考量，部分煤矿企业并没有选择一进二回的

方式，而是将带式输送机巷设置在回风巷，通过该形式，煤矿开采工作的开展变

得更加顺畅，避免在开采过程中出现各种风险，也有效保护了煤柱。

2煤矿采矿技术应用现状

结合相关数据可知，我国煤炭产量中95%以上的都是井工开采，会受到瓦斯

灾害的影响，为此，要结合实际情况落实对应的技术方案，在减少安全隐患的基

础上，提升煤矿资源的开采利用率。相较于经济发达国家，我国尽管煤炭资源较

为丰富，但是由于人口基数大以及工艺开采技术研究深度优先，资源使用率和开

采量在逐渐降低，尤其是一些盆地位置和山地位置，资源开发工作难度较大。并且，缓倾斜厚煤层开采技术等传统技术方案也逐渐无法适应新型技术控制要求。

为了全面提升煤矿采矿水平，要积极转型升级技术方案，建立健全更加合理的工

艺技术管控体系，提高煤矿企业技术工作的经济效益。

3煤矿开采过程中采煤技术分析

3.1普采技术

普采技术，全称为普通机械化采煤技术，是煤矿机械化开采的最初技术。这

项技术的最大特点是实现了煤矿开采的半机械化，在一定程度上提高了煤炭资源

开采的效率，将煤炭年产量由炮采的几万吨提升到几十万吨，开采效率提升了10

倍甚至几十倍。普采技术的优点在于对煤层地质条件的适用性非常强，几乎可以

用于所有煤矿的开采，且工作面搬家十分方便。普采技术的缺点在于只实现了煤

矿开采的半机械化，工人的劳动强度仍非常大，主要是装煤和支护顶板的工作，

而且安全性非常差。顶板支护使用的主要是单体液压支柱，支护顶板时需要人工

操作，这极大地限制了普采技术开采效率的提升。

3.2应用煤层厚度实时测量技术

在煤层开采过程中，采高多是通过采煤机司机肉眼观测后控制的，这使得难

以对采高进行准确的控制。为了实现对采高的准确控制，则需要对工作面前方的

煤层厚度进行实时测量。煤层厚度测量的关键在于确定煤层和岩层分界面的位置。由于煤层和岩层的电磁波传输能力存在一定的差异，则在二者界面处存在电磁波

的反射。基于这种原理，可以应用超宽带电磁波技术来对煤层的厚度进行测量。

也就是说，在采煤机前方合适的位置安装这种电磁波发生装置，就可以对煤层厚

度进行实时测量。但是这种技术现在还处于研发阶段，主要是因为在煤体发生破

碎后，这种探测技术将会失效。

3.3放顶煤技术

放顶煤技术是较为新型的煤矿开采技术处理模式，具有高产高效的特点，利

用平行作业处理模式，增加出煤系统，增产率能达到80%以上。并且，放顶煤技

术的巷道掘进率较低，且工作面更换频率不高，这就大大减少了能耗和吨煤支出，有效结合地质条件以及煤层赋存条件落实对应的技术方案，配合综合机械化开采