煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用

煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用
发表时间：2020-12-25T06:28:55.990Z 来源：《防护工程》2020年27期作者：逯卫国[导读] 近年来，我国经济建设发展迅速，各行业有了新的发展机遇，同时对于基础能源的需求与日俱增。

现阶段，社会各界对煤炭资源的需求量日益增加，我国很多地区的开采环境相对复杂，煤矿企业必须予以重视。

逯卫国
山东省济南市莱芜区新汶矿业集团有限责任公司鄂庄煤矿安监处山东省济南市 271100摘要：近年来，我国经济建设发展迅速，各行业有了新的发展机遇，同时对于基础能源的需求与日俱增。

现阶段，社会各界对煤炭资源的需求量日益增加，我国很多地区的开采环境相对复杂，煤矿企业必须予以重视。

在煤矿开采过程中，煤矿企业需要合理地布置巷道，
引进现代化采煤技术，确保煤矿开采工程的安全进行，提高煤炭开采的整体效率，创造更多的经济效益。

关键词：煤矿开采巷道布置；采煤工艺技术；应用
引言
我国地大物博，地下有着非常丰富的矿产，最近几年我国对其开发加大力度，为我国基础建设的快速发展贡献力量。

煤矿是我国经济社会发展不可忽视的关键资源，基于我国目前市场行业的持续发展以及变化，在这一相对复杂的环境之下，保证开采工作质量是所有煤矿企业保证自身经营以及高速发展的重要工作，煤矿开采巷道布置以及采煤工艺技术便显得尤为重要。

1煤矿开采巷道布置
1.1近距离煤层
其主要指的是间隔相对较小的两个煤层，在开采上层煤炭是会对下层煤炭造成压力，一方面会为开采下层煤矿的工作带来安全隐患，另一方面上层煤矿会提高发生顶板冒落问题的概率。

对此，在布置巷道时应选择重叠式布置，关键点是上层与下层煤矿二者间的回采巷道平面，不仅确保顶板布置长度一样，并且需要重叠布置，由此最大限度降低煤矿损失量。

与此同时，出于避免发生不必要的安全事故，在进行巷道布置时应以开采长度与深度为依据进行施工，一般情况下200m为上层煤矿标高，350m为下层煤矿。

现阶段，一些施工单位在布置近距离煤矿巷道时，将采区划分为4大煤层，由此实现煤矿开采效率的提高，从而增加相关企业的经济利润。

布置此类煤矿巷道具有十分复杂的施工流程，并且工作安全性也难以得到保障。

1.2多煤层巷道布置技术
多煤层巷道布置技术和近距离布置技术之间的联系十分密切，在实际开采过程中，须确保上下煤层的稳定性，保证煤层距离和范围满足相关要求，合理地控制巷道布置技术，还须确保煤层支撑力和压力在一定范围内，深入分析煤层的顶板和岩层特性，合理地选择煤矿开采技术。

另外，在多煤层巷道布置过程中，要确保上层的安全性，利用先进的设备针对上层煤层进行支撑，各层都应该架设支撑板，实现煤柱的支撑力，并对其进行牢固保护。

1.3高瓦斯煤层巷道设计
在为高瓦斯煤层布置巷道过程中，施工人员必须考量多种影响因素的限制，而瓦斯是最为容易影响巷道布置的关键因素，若不能合理处理，后期开采工作之中有较大概率出现严重的安全事故，对开采人员生命安全形成威胁。

故而，施工人员在巷道布置过程中，应先对该煤层瓦斯含量有更为清晰的了解。

巷道布置期间，需要为煤炭开采工作区域内设计效果有效的通风口，若企业有条件，还可在设立通风口的同时构建对应的通风系统，且确保通风系统的设计不会对煤炭正常开采工作产生负面影响，以确保煤炭开采工作可以处于一个安全得以保障的环境之中进行。

1.4小断面巷道朝大断面巷道的方向发展
在传统的煤矿开采过程中，人工掘进巷道会影响地下结构。

为了有效地解决这一问题，煤矿企业需要开设小断面隧道，但在很多煤矿开采区域，采煤人员的工作环境比较复杂，为煤矿开采工作带来了很大难度。

当前，机械化技术水平得到很大提升，为煤矿开采工作提供了支持。

通常，现代煤矿巷道断面跨度最大可达6m，断面面积为20m2，这就为煤矿支护带来了很大难度。

煤矿开采效率有所提升，开采人员的施工环境得到改善，为煤矿开采工作的有效实施提供保障。

2采煤工艺技术的应用
2.1煤矿综合机械化采煤工艺
常见的煤矿综合机械化采煤工艺主要分为两种，即长臂综合机械化开采和短臂综合机械化开采。

在使用综合机械化采煤工艺的过程中，通过增加综采工作面的长度、增加采煤机割一刀的煤量，不仅可以大幅度减少采煤的时间，还能够有效提升煤矿的开采率。

所以，煤矿企业应当通过加大采煤机截深的方式，增加采煤机割一刀的煤量，减少辅助工序带来的不利影响，从而能够节约工作时间，提升工作效率。

在煤矿开采过程中，还可以使用短臂采煤机进行开采。

和长臂综合机械化开采相比，短臂综合机械化开采必须要满足以下两个条件：第一，煤矿的回采巷道必须要达到机械化快速掘进的要求。

第二，综采工作面的上端和下端头也必须要实现快速作业。

所以，短臂综合机械化开采方式的运用最常见的就是煤层比较厚的中小型矿井和回采段比较小的大型矿井。

2.2普通机械化采煤工艺
普通机械化采煤工艺与炮采工艺最大的不同在于破煤时采用了采煤机，装煤时采用了刮板机。

这项工艺最大的特点在于实现了煤层开采的半机械化，极大地提高了煤层开采效率。

它的主要优点在于对煤层的地质条件具有很强的适用性，是目前中小型矿井开采还在使用的方法；缺点在于采煤机割煤的时间短，支护顶板的时间长，极大地限制了煤层开采效率。

同时，由于采用单体液压支柱支护顶板，有发生冒顶事故的风险。

2.3爆破采煤
作为传统煤矿开采技术之一的爆破采煤技术，也就是所谓的“炮采”，与普通煤矿开采技术相比炮采的技术存在一定相同之处，作业流程均包括：装煤、落煤以及处理采空区等。

该项煤矿开采技术操作如下：针对爆破区域展开爆破作业，该流程所应用的主要是炸药与雷管，关于炸药与雷管质量与数量应由专业人员科学选择，由此为实现爆破最优效果达到保障，与此同时确保有效顺利进行后续煤矿开采作业。

在爆破环节结束后进行现场装煤，关于装煤既可以使用机械设备也可以采取人工方式；处理煤矿采空区的方式主要是爆破落煤，应用的依然是炸药与雷管，然后应用机械设备进行装煤，支护工作面是最后一个道流程，能否妥善处理煤矿采空区，和煤矿安全开采之间存在直接联系。

2.4移架
该工作面支架的操作的方法为采煤人员手动操作邻架，运用单架按照特定顺序开展第一时间支护新暴露的顶板，位移的步距同截深相同。

采煤设备完成割煤工作之后，即需要进行移架为新暴露的顶板提供支护。

如顶板并未受损，压力相对较低时，移架落后才没设备滚筒应在5架上下，若煤矿顶板承受的压力较大，则移架应落后采煤设备前滚筒约2架距离左右，运用超前予以支架的方法。

开采人员若在实务工作之中发现，移架移速不及采煤设备移速，则应适当控制采煤设备的移速，或是直接终止采煤设备行进，等待移架。

移架期间，开采人员应时刻关注顶板状况，定量下降值应处于可控范围，顶板同定量之间相距应控制在150-200mms之间，若发现立柱下降量并不多，则可以放弃予以平衡千斤顶支撑，可以在同一时间开展降柱操作以及移架工作。

若煤矿顶板出现破碎的问题，移架结束后应利用平衡千斤顶作为支持，使得顶梁前端上翘，强化顶梁所具有的支护能力，实现对新暴露底板沉降的控制。

若煤矿顶板并未破碎，且较为坚硬，可借助平衡千斤顶支护顶梁，使其后端抬高，加强顶梁后端的支护强度。

结语
为了实现煤矿产业的持续稳定发展，煤矿企业需要及时更新并完善采煤技术，建立完善的采煤体系，将采煤技术和先进设备应用到实际开采工作中。

这样既能够满足可持续发展要求，又可以提升煤矿开采的整体效率，以满足各个行业对煤炭的需求，推动社会经济的快速发展。

参考文献：
[1]李成林.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术的相关应用分析[J].经营管理者，2015(36).
[2]齐亚民，王平，袁朝伟.巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的分析[J].城镇建设，2019（4）:170.
[3]闫振华.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术研究[J].机械管理开发，2016（11）:74-75，78.。