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摘要:在煤矿开采过程中,煤矿巷道布置的安全关系着整体开采工程的安全。因此,为了提高煤矿整体的安全性,相关煤矿单位必须加深对于煤矿巷道布置与采煤工艺研究的重视程度。
关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤工艺;技术分析
1煤矿开采中的巷道布置方法
1.1近距离煤层巷道布置
针对近距离煤层来说,因为煤层之间的距离非常小,所以在煤层开采时,煤层之间会产生一定程度的压力,导致煤层的稳定性下降,很容易造成下层煤层出现安全隐患,甚至出现下层煤层顶板冒落的问题。为了有效解决这个问题,便可以设置煤层巷道。在开展巷道设置时,可以选择重叠布置的方式来解决这个问题,借助上下煤层平面合理布置顶板位置和顶板参数,确保整体设计的科学性,并降低煤矿的损失。与此同时,还应该注重巷道设置的安全性。因为近距离煤层巷道布置非常复杂以及危险,所以在进行近距离巷道布置的过程中,必须严格按照设计方案严格执行各项设计任务。
1.2多煤层巷道布置
针对多煤层矿井来说,在设置巷道时需要从各个层面去考虑巷道设置方案,确保巷道设置的合理性[2]。因为多煤层矿井地质情况的煤层复杂,并且会受到诸多因素影响施工效果,若上层煤层的稳定性较低,那么很容易对下层煤层开采带来安全隐患。针对煤层支护层面来说也具备一定安全隐患,若煤层支护的设计不科学,会造成煤层压力分布不均匀,对煤层开采会带来不良影响。在开展多煤层巷道设计时,假如煤层一共有三层,那么需要合理设计巷道煤层,除了要采用煤柱加以保护之外,还应该对一层上下区域的巷道进行合理布置,并且选择合适的支护方式对一层巷道进行支护加固。针对中间煤层巷道布置来说,应该考虑对下层煤层造成的压力,并且控制中间煤层的生产空间,以便于切实满足煤矿开采需求,并为巷道维护检修工作打下良好基础。
1.3高瓦斯煤层巷道布置
高瓦斯煤层在实际开采时具备一定安全隐患,因为高瓦斯煤层当中的瓦斯含量非常高,在高瓦斯煤层开采的过程中,巷道布置必须结合实际情况构建出可以有效控制瓦斯的通道,在煤矿当中设置一定形式的解放层,通过科学合理巷道布置加强高瓦斯煤矿通风能力。通过巷道布置的形式,构建出完善、单独的瓦斯抽放系统结构,切实有效强化煤层当中瓦斯通风能力。借助巷道布置来完善瓦斯抽放系统的,及时对煤层当中的瓦斯进行抽放,避免出现瓦斯安全事故。
2煤矿开采中的采煤工艺分析
在煤矿开采中,因为煤矿所处的地点不同以及地质环境的特殊性,给煤炭开采工作带来不同的开采难度,有一些地质条件复杂的煤矿,在进行煤炭开采的时候会存在很大的危险性,所以在针对不同地质条件的煤矿,采用不同的综合机械化采煤工艺对其进行开采,在提高煤矿开采效率的同时也增加作业人员自身的安全性。
2.1硬顶板预控工艺
这一技术具备较好的可靠性与完全性,主要是在岩层上采用定向水力方法压裂,或是通过倾斜深孔进行岩层爆破采煤。硬顶板预控技术在井下开采应用,可以确保煤炭开采时的产量处于持续均衡状态,有效提升顶煤回收与回采效率。均衡状态下,岩层顶部煤炭以既定距离坍落,便于顶煤定向定时破碎,确保井下采煤安全。
2.2缓倾斜薄煤层长壁开采
这是一种应用于薄煤层开采技术,常用设备包括采煤机、刨煤机等,这些设备具备体积小、功率大的特点,因此而具备较高的采煤效率,而且煤矿产出质量也相对较高。
2.3薄煤层综合机械化开采工艺
因为薄煤层的开采难度系数过大,同时受到不同的地质环境影响,薄煤层的煤矿产量也比较低,综合起来薄煤层的开采并不能有很大的经济效益。但是因为现在煤矿产业的愈加迅猛地发展,煤炭资源的不可再生性,为了保持供需平衡,同时又要满足人们在日常生活中以及工作中煤炭的需求量,所以我国也在不断地进行实验与研发,希望能找到新的适合薄煤层煤矿的开采方式与开采机械,随着这些年的不断完善与努力,在使用一些薄煤层综合机械化开采工艺后,明显的提高了薄煤层的开采速度和质量,并且降低了薄煤层的开采成本,增加了企业的经济效益。
3提高巷道布置和采煤工艺应用效果的措施和建议
3.1加强巷道布置和采煤工艺质量管理工作重视程度
提高巷道布置和采煤工艺的质量管理工作重视程度,需要煤矿施工企业根据自身发展规划和质量管理标准,制定相应的管理和考核制度。建立专业的巷道布置和采煤工艺质量监督和管理机构,明确部门职责,对于使用的实际采煤技术数据进行切实可行的分析和应用,升级改造技术设备,帮助提高巷道布置和采煤工艺应用安全性能和质量。
3.2培养专业巷道布置和采煤工艺人才
目前我国只有少部分高校开展了巷道布置和采煤工艺专业,这对于我国煤矿行业的人才储备具有不利影响。同时相关煤矿企业需要定期开展针对性的巷道布置和采煤工艺知识培训,从实际出发综合提高技术人员的能力。除此之外,需要重视巷道布置和采煤工艺应用过程中问题的积累和分析,为技术人员创造更多的实践工作经验。最后,加强技术人员的主观能动性,灵活解决技术应用过程中出现的问题,保障后续工作顺利运行。
3.3制定严格统一的技术管理标准
针对巷道布置和采煤工艺的复杂性,需要制定严格统一的技术管理标准,比如①安排专业的现场工作指导人员,提高实际巷道布置和采煤工艺应用的有效性;②积极研发采煤设备管理核心技术,结合实际工作经验,制定统一的如技术设备及器具登记标准、技术设计标准、工艺应用参数标准等;③明确巷道布置和采煤工艺管理工作分工,具体工作具体落实,严格执行。
3.4应用采煤设备故障诊断技术
①数字模型诊断技术。采煤设备诊断技术的运行依赖于大量复杂的数据,这些数据形成了庞大的检测数据库,基于数学概率、统计等运算方式,再与传感器技术与动态检测技术相结合,最终形成完整的数字模型诊断技术。数字模型诊断技术通过对设备信息进行筛选和处理,留下真实、有效的信息,作为实际的采煤设备故障诊断数据基础,便于故障诊断目的的达成。
②仪器诊断技术。顾名思义,仪器诊断技术主要是利用检测仪器来对采煤设备进行检测,获取温度、湿度、压力、振幅等相关参数,然后根据仪器计算出相关结果,对矿上机电设备进行检测诊断。这种诊断技术要求工作人员具有相应的仪器操作能力,在检测过程中能正常使用仪器设备。诊断仪器分为不同类型,主要是通用型、综合性、专业性等,目前随着我国科学技术的不断进步,诊断仪器也变得更加专业、精确。
4结束语
综上所述,随着我国科学技术的发展,越来越多现代化的采煤技术和采煤工艺被应用到煤矿工程的巷道布置与开采过程中。为了不断提高其应用效果,相关矿业管理单位需要不断加大对于新型采煤技术的研发力度,提高经济投入。同时,积极引进先进科技人才,使得采煤技术的作用得到充分发挥。
参考文献:
[1]秦显柱.煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究[J].消费导刊,2019(31).
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[4]刘卫强.煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺分析[J].化工中间体,2019,000(003):145-146.