煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用

发表时间:2021/2/24   来源:《建筑实践》2020年31期   作者:李廷勇
[导读] 出于保证煤矿开采人员的安全,不仅要选择合适的采煤技术
        李廷勇
        子长县羊马河矿业有限公司,陕西 延安716000

        摘要:出于保证煤矿开采人员的安全,不仅要选择合适的采煤技术,而且要综合考虑每个环节要素因素。也只有通过科学的煤矿巷道布置及采煤技术,才会实现我国煤矿整体开采效率的进一步提高,还能在降低采矿工作量的基础上改善工作强度,保障煤矿开采工作的安全性。
        关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤技术;措施分析
1巷道布置技术分析
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高瓦斯煤层
        针对高瓦斯煤层开采而言,有关开采人员出于防止受到该煤层瓦斯气体释放而产生的伤害,所以在巷道布置时应切实建立瓦斯抽放系统,即把没有较大瓦斯含量的煤层转换成瓦斯解放层。关于解放层,重点是将该煤层当做瓦斯抽放巷,从而确保让煤层始终维持在良好状态,并且具有良好的通风性。当前,在布置高层瓦斯煤层巷道时,最常见的通风方法就是“一进二回”,另外还有部分开采部门会把解放层视为基础,设置风巷并将其当做带式输送机巷。但需要重视的是,需要在这两个巷道间留有相同的煤柱,这样有助于抽放钻场工作的开展,在煤炭开采期间尽可能控制安全隐患的发生。
1.3多煤层
        关于布置多煤层巷道,应和多层面因素相结合来进行巷道布置。由于多煤层具有十分复杂的内部结构,在其上、中以及下部存在较大的稳定性差别,所以应科学合理的布置巷道,针对各个煤层部位与结构进行分析,不同部位采取程度不同的支护,由此维持承受压力的稳定性与均衡性,确保顺利开展后期煤矿开采工作。在布置多层巷道时,一方面应对煤矿间压力全面考虑,另一方面也应考虑其生产空间,通过科学布置以规划、统筹布局,促进接下来煤矿开采顺利开展,为煤矿安全开采提供保障。
2采煤工艺应用分析
2.1综采工艺
        所谓的煤矿综采技术,主要是指在采煤的过程中对大量机械设备的调用,使得采煤的效率得到大幅度地提升,消除了在煤矿开采过程中对大量劳动力成本的依赖性,提升了采煤过程的安全性和连续性,不仅如此,机械化采煤设备的应用还降低了煤矿在运行过程中所需的资金消耗,实现了煤矿开采工作人员操作工作难度和复杂程度的降低,所以成为现代煤矿开采领域应用广泛且最先进的工艺,摒弃传统采煤过程中的手工作业,从而实现了在采煤过程中的连续操作,是我国最现代化的采矿方法。我国的综采工艺于20世纪70年代发展起来,近年来,我国引入了大量的综采机械,所以采煤技术中的综采工艺在我国的应用更为广泛,不仅带来了更高的采煤效率。与此同时,为煤矿的经济效益提升带来了保障,在煤矿企业的长期运营和发展过程中,装备和技术的现代化程度都对企业的可持续发展具有重大而深远的影响。

我国现阶段的综采技术已经初步实现了机电的一体化,在现代化煤矿开采的思想过程中具备了初步的机械设备基础,并且获得了初步的应用成果,大幅度降低了我国煤矿的生产和运营成本,并且提升了我国煤矿的有效开采量,也实现了煤矿资源的充分利用。但是,由于受到我国特殊的地质环境和科学技术的实际水平的局限性,综采技术的发展也存在一些问题。我国综采设备虽然已经取得了一定程度的进步和发展,但是如果与国际先进水平相比,其实仍有较大差距。比如,设备的可靠性难以保证,设备运转的效率难以达到最优,不同的综采设备之间的匹配难以实现良好的对接,设备的运行功率低下等,劳动效率低。同时,我国全机械化采煤设备的使用寿命远低于煤炭生产技术相对先进的国家,在新的采矿技术和新技术的使用上,与外国的先进技术差距相当大,这在煤矿开采设备自动化的领域尤为明显。
2.2炮采工艺
        炮采工艺也称为爆破采煤技术,主要是指在煤矿开采的过程中工作面的煤矿通过爆破的方式落下,之后在装煤和运煤的过程中均是由煤矿雇佣的劳动力实现。在实施炮采的过程中,应该采取一些如单顶支护之类的措施对煤矿的顶板进行保护,防止在爆破过程中对煤矿顶板产生损害导致事故的发生,这种煤矿开采工艺的主要优点是在设备和技术装置的投资上花费资金少,对于不同的煤矿开采条件具有更强的适应能力。在操作技术方面,更容易操作和掌握并且简化了煤矿的管理流程和制度的制定过程,所以在我国仍然普遍存在,尤其是对于煤矿的条件是薄煤和急倾斜煤矿的情况。但是,这种开采技术在我国现代化发展的背景下具有不容忽视的缺点,煤矿开采的产量和效率的低下使得炮采工艺在煤矿企业可持续发展的建设的使用中具有较大的局限性,并且爆破过程会对煤矿环境造成污染,工人的劳动强度也会由于设备自动化程度的低下而不断加强,工人的生命财产安全也难以得到保障。为了对相关的技术进行改进,我国的煤矿企业进行了长期的探索与实践。例如,在煤矿的开采中采用液压支架,刀盘支墩及横梁支撑,散热器煤,刮板输送机前铲装,刮板输送机背面装载。不仅如此,在设备选型、优化、自建机械化设备也得到了改善,但与综采技术相比,这种开采技术还没有达到综采工艺的煤矿开采水平与开采效率,煤炭的装载和运输在某种程度上仍然是手动操作,但该方法对复杂工作面爆破作业具有良好的适用性条件。在实际的炮采工艺中,需要对工作面的煤壁保持笔直,保证煤矿开采过程中的爆破方向保持正确,并且提升炮采工艺产出煤块的均匀程度,可以采用毫秒延期爆破工艺提升爆破的采煤效率,有效提升煤矿的煤块采出效率。另外,在装煤过程中,煤矿开采企业不能将生产出的煤矿通过自动化的设备全部直接装到刮板上,降低了煤矿开采的效率,所以在施工条件允许的情况下,也可以使用防爆装煤机完成这部分的工作。
2.3普采工艺
        煤矿开采过程中的普采工艺主要在综采工作阶段采煤机落煤,用刮板输送机等设备装车运煤结束后开始使用,通过人工施工对顶板进行单体柱的支设,进而完成后续采煤工作的采煤工艺,与综合机械化采煤技术相比,普采工艺中对人类的依赖程度较高,对设备功率的要求不高,但这种采矿技术的安全系数低,施工效率低,劳动强度低,平行梁直柱和交错梁直柱是两种这种采煤工艺中较常见的支护形式。
3结束语
        综上所述,随着我国经济的发展,人们针对煤炭资源的需求量也大幅提高,促使我国煤矿开采力度不断强化,也为我国煤矿开采提出了更高的要求。为此,煤矿开采企业应通过合理布置巷道以及采用合适的采煤工艺技术,而作为开采人员,也需要更为重视煤矿巷道布置以及开采工艺的应用以及开发,以提高开采效率,也保证开采人员的生命安全。
参考文献:
[1]李晓明.煤矿开采巷道布置及采煤工艺[J].中国石油和化工标准与质量,2019,v.39;No.503(21):217-218.
[2]程艳立.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术[J].化工中间体,2019,000(006):161-162.
[3]时坦.煤矿开采巷道布置及采煤工艺分析[J].山东工业技术,2018,000(006):81-81.
[4]刘卫强.煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺分析[J].当代化工研究,2019,000(003):145-146.
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