巷道布置和采煤新工艺在煤矿开采中的应用研究

　　【摘要】随着社会经济的不断发展，我国煤矿开采事业也取得了较大的进展，由于煤矿开采属于高危作业并且开采成本较大，因此就煤矿开采过程之中所需要使用的巷道布置以及相关的采煤工艺技术展开相关研究。本文简要分析近距离煤层、多煤层及高瓦斯煤层的巷道布置要点，说明煤矿开采中的采煤工艺，希望相关企业能够根据实际情况选择正确的施工工艺，提高煤矿生产能力。
　　【关键词】煤矿开采；巷道布置；采煤新工艺
　　目前，中国煤矿开采总量位居世界第一，但采煤工艺水平仍存在很大的提升空间。煤矿在形成过程中会因地表差异而发生不一样的变化，因此，仅靠简单的挖、采、运、支技术根本无法应付不同地理情况，所以，如何在不同地质条件的煤区中进行煤矿开采是所有煤矿企业所面临的重要难题，要及时得到解决。也正是这个原因，煤矿开采的巷道布置及采矿工艺成为降低劳动力、提高煤矿开采率及生产安全性的重要措施。只有对煤矿开采巷道布置的方法，还有采煤工艺技术进行充分的考虑，才能够使我国煤矿开采的效率得到真正的提升，提高开采煤矿率，让矿工的工作量还有工作强度都能够得到显著的改善，达到对矿工工作安全性进行保护的目的。
　　一、煤矿开采巷道的布置方式
　　（一）近距离煤层回采巷道的布置方式
　　当上下两个相邻煤层的距离较近时，下部煤层顶板会受到上部煤层开采的影响。传统的巷道布置形式，上部煤层遗留下来的煤柱会作用在下部煤层的顶板上，对下层顶板的安全造成威胁。若采用重叠式布置，虽然可以保持上下两个煤层的长度相等，使上下两层不留煤柱，最大限度地开发煤资源，但是上下煤层在生产过程中会相互影响，尤其是下层煤层顶板会承受较大的荷载，不利于施工安全。因此，对于近距离煤层最经济合理的巷道布置方式就是沿空留巷的方式。对于上部煤层采用沿空留巷的方式，巷道开挖至开切眼时，应挖掘巷道联通上下层煤层开切眼，以下层煤层的开切眼作为边界来输送煤矿。这种巷道布置形式断面设计时多采用机轨合一的形式，并用金属支架进行支护，可以保证两个工作面同时开采，提高回采的工作效率。
　　（二）采区上山巷道的布置方式
　　布置瓦斯浓度较高的煤层群时，其巷道的布置应综合考虑煤层赋存情况和煤层内的瓦斯含量，然后要挑选出最低瓦斯含量的煤层巷道来布置。由于瓦斯爆炸等安全事故经常出现，因此，为防止这一现象的出现，应确保采区内良好的通风环境。在采区通风设置时应将采掘工作面放在最重要的位置，加强对采掘工作面风道的监督与维修力度。采区进回风巷道之间需要隔离，隔离的方式可设置绕道，这样就能够使风门对于采掘工作当中所涉及的面风量影响问题进行规避。
　　（三）残煤开采巷道的布置方式
　　布置残煤开采巷道时，应当充分利用原有的巷道。例如，在煤层下部的槽煤当中设置公共巷道，在此基础之上再进行送煤巷的另外添加设置。针对残煤量的问题，可采用岩巷或是提高煤巷数量的方式设置巷道。巷道布置时，应综合考虑原巷道所对应的构造位置及其位移的具体情况，将之前巷道加以充分地利用，做到不浪费。巷道布置时需要将通风管理放在首要考虑的位置，以免引起重大安全事故。在煤矿开采过程中，需要考虑的因素非常多，将煤矿开采的巷道进行合理的设置，对于支护方式以及实际情况要考虑周到。例如，在巷口到工作面上需要采取锚杆支护，并且对于锚杆的间距以及锚杆的数量也需要科学的设置，按照合理的方式完成以上工作，煤矿巷道布置才会更加实用也更加安全。
　　二、煤矿开采的采煤新技术与新工艺
　　在具体开采煤炭期间，由于煤层之间在地质构成上存在着一定的区别，因此也造成了煤炭的回采工序也有着很大的区别，也就是需要科学地安排和配合如下三个方面，也就是：开采顺序时间空间（采煤技术）。
　　（一）采煤技术的选择
　　选择采煤的过程中，需要按照矿产资源所分布的地区进行选择，一般情况下，最为常见的采煤技术主要包括两种，其中一种是旱采，而另外一种就是水采。在这其中旱采又有两种体系（壁式和柱式）。可以将壁式体系的开采手段分为两种（整层和分层），在采取整层开采的方法时可以采用柱式体系。现阶段的水采工艺具体有柱式体系，主要在整层开采当中较为适用。
　　（二）割煤与装煤技术
　　采取此项技术，具体是科学的安排，同时选择好采煤机的工作方法，还有进刀的方法。一般情况下，如果煤层比较平缓，则可以在作业的过程中采取双向割煤的工作方法，也就是在正式进行工作前，全方位地检查采煤机的工作状态，为了防止万一，需要将采煤机的冷却装置打开，同时将其的运作维持在5min左右的空载状态，归根结底就是为了有效地评定采煤机的实际工作性能，在发现其有故障的情况存在，就需要对设备进行及时的维修，或者是进行更换。在进行割煤期间，需要適当地对滚筒的升降幅度进行相应的调整，而在操作割底期间，需要让煤壁的状态一直保持为直线。虽然机械设备提高采煤与装煤的技术水平，但还不能完全实现智能化，需要人工进行操作。从目前的发展来看，在割煤技术上需要注意进刀的角度和速度，这些都是割煤技术的关键，而对于装煤应该在保证不损失过多煤炭的情况下进行等。另外，在割煤的过程中，需要根据实际情况，对于滚筒的升降幅度进行调整，保证煤壁保持直线状态。
　　（三）移架操作技术
　　手动邻架在煤炭开采期间是一种经常可以看到的工作面支架方法，在对顶板支护工作进行暴露的过程中，可以对顺序移架的方法进行采用，但是需要进行关注的是，要确保截深的距离和移动步距是一样的。在全部完成割煤的工作之后，需要采煤机立刻进行移架的工作，同时将新的顶板充分地暴露出来。移架在顶板压力相对来说不是非常大的情况下，应该将采煤机的后滚筒架距离进行滞后，如果不采取这样的方法，就会出现顶板压力太大的情况发生，一旦出现顶板为破碎的情况时，应该将采煤机的前滚筒架左右的距离往移架方向滞后，最后的工作就是推移工作面刮板输送机，同时要确保其一直在直线水平上保持。
　　三、结语
　　综上所述，由于开采煤炭的工作人员需要长时间下井工作，因此要确保这些工作人员的生命安全得到保障，而在这其中不能忽视的就是对巷道的布置和采煤技术。而这必不可少的就是具有一批专业的科研人员，还有施工队伍，因此就需要加强培养有关专业人才，切实地促进巷道布置还有采煤工艺技术得到长足的发展。除此之外，对于技术管理还有施工队伍的有关工作也要切实地做好，并且按照煤矿的具体情况，保障有序地展开煤矿巷道施工工程。在开采煤炭的过程中，需要不断地创新巷道布置技术还有煤炭开采技术，只有这样才能够促进开采的安全性得到明显的提高，让发生事故的风险得到明显的减少。
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