煤矿开采巷道的布置与采煤工艺技术的探讨

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月第7期   作者:张建国
[导读] 就目前来看,我国煤矿开采作业过程中的开采面不仅跨度很长,而且开采面积也比较大,而这便需要采取更加严格的开采技术
        张建国
        贵州邦达能源开发有限公司  贵州六盘水  553536
        摘要:就目前来看,我国煤矿开采作业过程中的开采面不仅跨度很长,而且开采面积也比较大,而这便需要采取更加严格的开采技术,才能保障煤矿开采安全。当煤矿巷道没有进行合理的布置,或是采用的采煤工艺不符合煤矿开采现场实际情况时,便会对煤矿开采量造成严重影响,甚至还会因此产生安全事故,给煤矿开采人员的人身安全造成巨大威胁。所以,煤矿企业在开展煤矿开采活动之前,需要对巷道布置进行深入研讨与分析,确保采取的采煤工艺能够科学、合理
        关键词:煤矿开采巷道布置;采煤工艺技术;控制要点
        1导言
        随着科技的不断进步,我国煤矿开采行业也在随着经济及技术的发展而不断的发展着。煤炭是我国能源的主要来源,在我国占据主要地位,而且我国物产丰富,煤炭的产量也一直很高,但煤矿产业的事故率也居高不下。鉴于此,我国应该在煤矿开采中的巷道布置和开采工艺技术方面不断的改革创新,提高煤炭开采的安全性。
        2.煤矿开采技术的运用现状
        由于我国煤矿的埋藏深度较高,在开采过程中大多采用井工开采法,在采用该方式开采煤矿时,其安全性与开采效率都会依赖该阶段的采煤技术与巷道布置方式。在布置巷道期间其受煤层的影响较大,如煤层内的瓦斯含量或间距等,若没有详细考虑多重要素,会给巷道带去一定程度的安全隐患,既无助于其正常使用,又给开采人员带去较大危险。当前煤矿开采的主要技术为综采工艺,其使用过程中仍会受到多种地质条件的限制,在进行煤矿开采的过程中,若煤层内的夹矸硬度较大,运用该技术将难以提升开采效率。在选择采煤工艺期间,开采人员需依照该煤层的具体发展状态,利用适宜的采煤技术来提升生产效率。因此,在进行正常的煤矿开采工作中,若想提升开采效率与质量,要合理选择采煤工艺技术,并精准布置各煤层间的巷道,将两种技术高效结合,继而优化当前煤矿开采状态,促进我国煤炭行业的整体发展。
        3煤矿开采巷道的布置
        3.1高瓦斯煤层开采中的巷道布置
        对于高瓦斯煤层的开采中的巷道布置,就不得不解决瓦斯大量涌出的问题。这种现象的发生需要保证开采巷道内瓦斯含量应该在安全数值之下,避免爆炸事故的发生。因此,巷道的布置需要考虑巷道的通风效果,根据需要设置瓦斯抽放系统和送风系统,按照特定的形式布置解放层,然后针对高瓦斯煤层的巷道布置通过设定一进二回的通风系统来排出瓦斯,并将新鲜空气送进开采层,确保开采环境的安全和稳定。在高瓦斯煤层的开采除去高瓦斯的威胁之外就是煤层巷道的稳定性,在瓦斯抽放系统和送风系统以及轨道运料巷道之间应该留有煤柱,加强巷道的稳固性,这样就可以一边抽风以便开采,既能很好的规避瓦斯爆炸的风险,又能提高采煤效率
        3.2破碎煤层中的巷道布置
        在煤矿开采作业中,往往会遇到比较破碎的煤层,这些破碎煤层有些是天然形成的,有些则是煤层开采后剩余的碎煤。考虑到破碎煤层中的煤炭量往往比较少,这使得煤矿企业在开采这些破碎煤层时,通常要对开采经济性进行分析,而且即使决定开采破碎煤层,其实际经济效益往往也比较有限。为了减少巷道布置中花费的成本,便需要尽可能的使用原有巷道,不过,部分原有巷道可能并不满足破碎煤层的开采要求,此时便需要对这些不满足要求的巷道进行相应的改造,以确保这些巷道进行改造后能够确保煤层通风良好,以使煤矿开采人员的人身安全得到有效保证。
        3.3近距离煤层的运用技术
        巷道布置技术在近距离煤层中较为常见,其煤炭开采主要作用在两种较小的煤层间,由于其间隔距离较小,在开采过程中带有极强的危险性,为保障人员安全与煤层稳定,在此处开采的工作人员要拥有极强的开采技术。在使用该项技术的过程中,若施工人员的技术水平较弱,极易发生煤层坍塌或煤矿顶板冒落的问题,给其带来极大的安全隐患。

针对巷道的布置,开采人员可使用重叠安置的方式,且回采的主要位置放在煤炭的下层与上层之间,在该平面中安置顶板来加强煤层整体的硬度。重叠安置法可有效改善煤层整体的安全性,将煤矿开采的损失缩减到最低,一般来讲,下层煤矿与上层煤矿的标高分别为350m、200m。多数施工企业在开展近距离的巷道布置时多将其划分成4个开采区,由于每个地区都能独立作业,使其在保证开采效率的基础上,增强企业经济效益。
        4煤矿开采中的采煤工艺技术
        4.1割煤工艺技术
        割煤工艺技术分为单向割煤和双向割煤,需要根据采煤时的切割方法和效果以及巷道的布置和割煤工艺需求来选择。单向割煤工艺一般用在顶层煤层,工作面较短,机头机尾平均停机的时间要小,循环时间少,开机率高,各工序之间联系紧密,大大提高了开采效率,此外,单向割煤工艺技术的扫浮煤时间应该小于双向割煤机头机尾的平均停机时间,这样的情况下适合采用单向割煤工艺。双向割煤工艺指采煤机上行和下行,采煤机往返以此进两刀的割煤工艺,分为往返一刀和往返二刀两种,又叫穿梭割煤,一般应用在煤层的倾斜角度较小、煤层走向平稳的采煤情况。虽然双向割煤工艺技术具有工作效率高、节省开采时间的优点,但是其限制因素较多,应用面较窄。反观单向割煤技术,它不仅有更广泛的应用环境,限制因素较少,适用于大部分的煤炭层开采。二者具有各自的开采效率和开采优点,再开采中可以根据巷道的布置和开采煤层以及开采特点进行选择割煤工艺,使开采利益最大化,保证煤矿开采效率和效果。
        4.2炮采采煤技术
        相较于综采采煤技术,炮采采煤技术则更为普遍,其属普通类机械采煤技术,针对破煤过程中的爆破,该技术采用了炸药。在使用炮采采煤技术的过程中,由于其运用的机械较普通,给施工人员带来了极大的劳动强度,且在完成回采后的液压支柱移动要依靠人力,该方式不仅会损耗大量的人力、物力,还会给施工人员带去些许危险。基于炮采技术的安全性能较低、劳动强度过大,若进行爆破则单体液压支柱会有崩倒的危险,部分矿井已适时缩减该技术的应用概率。当前较为高效的方式为将综采采煤技术与炮采采煤技术相结合。例如,某煤炭企业在开采煤矿资源的过程中,施工人员将炮采采煤技术与综采采煤技术高效融合,利用炮采采煤设备来爆破煤层内的铁矿石,其效果较为理想,在降低综采采煤设备磨损的前提下,提升煤矿开采效率,保障人员安全。
        4.3推移工艺技术
        在煤炭开采工作进行完成之后,要对开采出的煤炭进行运输处理,将煤炭安放至安全的地方,并不能影响煤机的二次开采工作。煤炭的运输需要运输机的推移工作来完成,并以此确保采煤机的工作效率。煤炭运输需要对工作面刮板运输机进行推移,在这个过程中需要保障刮板运输机的弯曲程度和机器运转的速度,要能配合采煤机的采煤工作,使推移工作始终保持直线运动,让煤炭能够顺利移送到矿井(矿洞或者矿坑)之外。采矿和运输需要进行统一的规划,要确保刮板运输机放置在正确的位置,保障刮板运输机刮板的角度能够随开采煤的运输方向垂直,能够将煤炭顺利的移动到正确的安置位置。因此,采煤机和运输机都需要经验丰富的技术员工进行监督和操作,以保障机器的顺利、正常运转,并保证支护安全和工作状态的合理性。对巷道、采煤机、运输机等进行综合考虑,才能保证推移工艺的顺利进行,进而保障煤炭开采的顺利进行。
        结束语
        总之,在运用采煤工艺与巷道布置技术期间,开采人员应依照实际情况来调整技术手段,利用技术的研发与创新增强开采的安全与质量,降低事故出现的风险,加强我国煤矿开采业的整体发展。
        参考文献:
        [1]朱涛垒,朱献伟.煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2020(20):141-142.
        [2]王光勋.煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2020(18):22-23.
        [3]谢晋.浅析煤矿巷道布置与采煤技术[J].科技风,2020(13):18.
        [4]武福明.巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的研究[J].石化技术,2020,27(04):282+298.
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