陕西榆林能源集团郭家滩矿业有限公司 陕西榆林 719000
摘要:近年来,我国对煤炭资源需求量不断增加,煤矿开采工作也持续推进,这使得地下煤层结构不断变薄的同时,地层构造更加复杂、开采难度更大、危险性更高,而这无疑会影响到煤矿人员的人身安全及煤炭开采质量,为了避免上述问题,就必须不断改进和优化煤矿开采巷道布置及采煤工艺。
关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤工艺技术
引言
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。
1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。
2煤矿开采巷道布置
2.1复合型煤层的巷道布置
复合型煤层的巷道布置需要根据煤层的性质探测产生的稳定性分析而确定巷道的布置,并在矿井中对煤层煤质的分析和对巷道布置的受力分析来确定。此外,还要加上专家对当地的水文地质的勘测分析报告,经过综合的技术分析和地质、煤质的探测,推动相关技术的完善。复合型煤炭开采的巷道设计,不仅要考虑到巷道布置的距离,还要对相关的岩石运动对煤炭开采的影响做出评估报告,针对巷道的受力分析,需要综合评价煤层与煤层之间的支撑影响和承压影响,以及下层煤层巷道的承压极限。因此,对于复合型的煤层开采巷道的布置设计,首先应该考虑到各个巷道之间的相互影响,怎么设计巷道之间的距离,才能最大化保证各个巷道的稳定性。其次,对于上下煤层之间的巷道布置,要综合考虑巷道本身设置的稳定性和当地地质对巷道的影响,还要分析巷道在开采工作进行时是否有承力和受力的变化,是否会对巷道的稳定性造成毁灭性的影响。再次,经过各个巷道的顶层支护保护,是否能够有效提升最下层巷道的承载极限,并保证巷道的稳定性和安全性。
2.2近距离煤层开采中的巷道布置
由于近距离煤层开采中,相邻煤层距离较小,这样就突出了巷道布置的重要性。如果巷道布置不合理,会严重影响各个巷道之间的相互作用,加大巷道的受压程度,加上地质的不稳定性和煤层易松动的特性,极易造成巷道的坍塌。研究表明,近距离煤层技术主要是靠把控巷道与巷道之间的距离来稳定煤层之间的压力的。所以,在进行巷道布置时,应根据煤层之间的距离大小和影响程度进行分析,提高数据分析的精确度,才能最终设计出安全、稳定的巷道布置。近距离煤层开采中的巷道布置要兼顾底板的压力、顶板的冒落和巷道内的支护问题,恰当的巷道布局。
如果在特殊情况下,只能选择上下重叠的巷道布置,那么就要考虑上层煤层遗留的煤柱对下层顶板的压力,防止顶板冒落现象的发生。为了提高开采的效率和安全性,应该尽量避免这样的巷道布置,减少巷道之间的影响。对于巷道的断面设计,可采用机轨合一的形式选择空间小、振动小的断面进行回采布置,并采用金属可缩型支架进行支护,以保证稳定性。
2.3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煤矿开采中的采煤工艺技术
3.1灵活使用割煤技术
一方面,针对采煤设备的运用方式,若煤层状态较为平缓,开采人员可使用双向割煤法。在进行开采的过程中,可抬起前滚筒,使其沿着顶板进行相应工作,并将后滚筒放在较低位置,使其沿着底板的同时朝其底部煤炭开展切割,再完成相应的装煤工作。对于同一个工作面来说,工作人员只能并进两刀,且往返一次,因而在进行切割期间应保证该工作质量。另一方面,在开启采煤设备前,要利用3-5min使其保持着空载状态,当设备出现问题时要立即解决,防止其因设备故障而影响开采工作的进行。在开采过程中,利用设备开采人员需科学把控后滚筒与前滚筒的整体高度,保证在切割顶部煤炭时,将其资源切割干净,至于煤炭底部资源的切割也要保持相同方式。若煤层的倾斜角度太大,则可采用单向割煤法,其采煤设备要由尾部向头部进行施工。在完成煤炭切割后,可利用采煤设备进行不同程度的输送,其输送设备要呈直线状,左滚筒与右滚筒分别置于该设备的上方、下方,继而完成煤炭的输送。
3.2科学运用移架操作
在开采煤矿期间,施工人员要采用科学、灵活的设备,通常来讲,移架操作技术要高效融合系统移架与手动移架。在进行移架操作时手动移架较为常见,其能增强煤层操作面的稳定,并切实加强顶部煤板的支撑。在实行移架过程中要利用移架顺序来加强实际距离与深度距离的一致性。在完成切割工作以后,施工人员还需及时移动采煤机,在进行位置调整的同时降低采煤机的工作压力,继而顺利完成收割工作。若顶板的压力较小,新煤在完成向后移架后,会留有一定的距离,其主要原因在于当发生问题时削减其危害性。为降低顶板可能出现的破碎情况,在进行移架的同时还要让采煤机内的2个前滚筒交替出现。
结语
煤矿开采中的巷道布置决定了后续的开采工艺技术的选择和应用,二者相辅相成的工作不但保障了巷道的稳定和安全,还对煤炭的开采和运输起到了决定性的作用。因此,相关的技术工作人员应该将主要精力放在巷道的布置上,首先保障采煤工作环境的安全,其次才是对采煤工作相关配套设施设备的运用和维护。只有这样才能保证煤炭开采的整体效果和开采效率,逐渐扩大企业规模,辅助企业健康发展。
参考文献:
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