巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的思考.pdf

当代化工研究 Modem Chemical Research118 工艺与设备 2020 ・ 05 巷道布置和采煤工艺在煤矿开采 中的，鬼考 *赵艳彭 （山西阳煤集团运裕公司山西045000） 摘耍改革开放以后，中国的经济社会发展进入了快速阶段，中国经济的迅速发展促使对能源的需求量急剧增加，煤炭属于我国重要的 生产类资源，它餉开釆量的多少直接影响着未来经济社会的发展走向.随着煤矿开采程度餉日益加深，深度煤层时开釆受到了地质结构以 及复杂条件下的综釆工作面影响，鉴于此，本文从实际出发，结合郑煤集团相关实践内容对巷道的布置情况以及采煤工艺进行了分析与阐 述. 关键词巷道布置；采煤工艺；煤矿；开采 中国分类号TD82 文献标识码B Thinking of Roadway Layout and Coal Mining Technology in Coal Mining Zh a o Ya n pe n g Yimyu Co mpa n y o f Sh a n x i Ya n g me i Gr o up, Sh a n x i, 045000 Abstract After the re and opening up, Chinas economic and social development has entered a rapid stage. The rapid development of Chinas economy has prompted a sharp increase in the demand for energy. Coal is an important production resource in China. The amount of coal mined will directly affect the development trend of the future economy and society. With the deepening of coal mining degree, the mining of deep coal seam is affected by geological structure andJully mechanized mining face under complex conditions. In view of this, this paper analyzes and expounds the layout of roadways and coal mining technology based on the actual situation and relevant practice contents ofZhengmei Group. Key words \ roadway layouts coal mining technology \ coal mine； ； mining 1. 前言 煤矿开采工作是事关我国经济社会的重大工作，尤其 是巷道布置和釆煤工艺的选择是煤矿开釆工作中非常关键的 环节。如果在开采的过程中巷道的布置不合理，轻则影响到 开采的总体效率，重则引发安全事故。而采煤工艺也影响着 整个煤矿开采的整体效果。就目前国内的开采情况来看，巷 道的布置方式以及采煤工艺的选择与地貌特点关系较大，因 此在开采的过程中应当根据实际情况来选择巷道以及施工工 艺，从而全面提升开采效率。 2. 巷道布置分析 ⑴工程案例分析 郑煤集团隶属于郑州市内，郑煤集团旗下某矿井位于 密县县城约14km,该矿井的开拓方式是斜井开拓，其生产能 力大约保持在120万吨每年，该井田范围内煤层一共具有15 层，其中可开采的煤层为M16、M17、M18,从整体上来说这 些煤层厚度保持在5m左右，平均可采厚度为3. 19m,煤层的 倾向为2 -15。 ⑵巷道布宣分析 在该矿井的开采过程中，遵循的是近距离煤层开采的 方式，也就是说上下临近位置之间的距离保持在较小的范围 内，尤其是在高位展开开采工作的话，开采空间中会保持较 多的煤柱，而煤柱本身的存在就会为下层的煤层施加较大的 压力，这样很容易在施工过程中造成坍塌现象，甚至也会引 发顶板的脱落现象。结合工程实际，煤矿的巷道布置一般有 以下几种设置情况。第一，煤矿的上下两层的两个部分采取 重叠方式进行综合性设计，这就需要两个巷道保持一致性， 除此之外还需要保证煤柱的相对稳定性。第二，巷道内部交 错的方式进行布置，在实际的工作中，同一条直线上的工作 面巷道几乎是很少见的，但是采用交错方式的设计会在煤矿 内部产生大量的梯形煤柱，这样会造成煤炭资源的浪费，上 述两种巷道布置方案都有着不同的优缺点，需要根据煤矿实 际情况进行设计，巷道的设计要从多个角度进行分析。 图1巷道布置示意图 ⑶高瓦斯煤层的巷道设计 在煤矿开采的过程中，高瓦斯的现象是十分普遍的，在 高瓦斯的情况下，整个井下非常容易发生爆炸现象，从而引 发重大安全事故。因此在这种条件下的煤层巷道设计必须考 虑到瓦斯排放的问题，除了要进行巷道的科学设计还需要对 井下瓦斯的含量进行监控和管理，而且高瓦斯的巷道必须设 置在解放层面，同时在巷道的设计时应当依照地形走向来进 行通风设置，从而保证瓦斯的正常排放，减少安全事故的发 生概率。 3.煤矿采煤工艺相关内容分析 ⑴优化开采设备，科学巷道布置 在煤矿开釆工作开始之前，要做好前期准备工作，尤其 是要做好巷道布置设计的总体工作，站在工程施工的总体要 当代化工研究 Modern Chemical Research1192020 ・ 05 工艺与设备 求对巷道进行科学性的设计，对于施工过程中的不合理的底 板结构进行一定的改造，在改造完成之后要保证煤矿结构能 够保持一定的连续性进而满足实际的开采需求，而且要保证 设计的巷道具有一定的连贯性。其次，要对巷道内的瓦斯情 况和浓度进行监控，要安装专业的仪器对其进行测控，同时 也应当配备通风设置，从而有效地降低瓦斯的含量，避免出 现大型事故。除此之外，在施工过程中，要对开采工具进行 合理地配置，同时要保证工作面刮板输送机铺设的平整性， 从而保证平整机在工作的过程中能够正常运行，保证内部材 料不外洒落。为了进一步提高开采的效率以及施工的工艺， 可以在工作的液压支架中安装几个起吊滑轮来进行运送，从 而抬高输送机的外沿，从而进一步优化施工工艺。在综采面 的施工中，可以根据实际情况安装掩护式的液压支架，从而 使得整个施工工程具有整体性的顶梁结构，可以实现自动伸 缩功能，这样可以使用开采工作中的各种变化，减少了因为 采高变化而进行拔节的步骤，对于整个施工流程来说有着不 采煤工艺的深度优化可以提高开采效率，压缩成本，在 实际的开采过程中，煤矿企业一直要求创新发展，进一步优 化采煤工艺。在目前的工艺中，尤其是在面对复杂的工作面 的情况下，采煤工艺可以进行以下几个方面的优化。第一， 在传统采煤中通常是采用先割煤再移架的方式进行，在改进 中可以调换两者的顺序，先移架再割煤，在使用掏梁窝的方 式来实现移动距离的增加，这样可以减少与端面之间的距 离，可以帮助工作人员有效地管理顶板。第二，在施工的过 程中要改善采煤机的进刀方式，在传统的开采过程中，进刀 方式是两端斜切进行的，但是在新工艺中可以将进刀方式改 为中部进刀，这样可以实现多个工作面同时进刀，全面提升 了工作效率，而且压缩了时间给起吊输送机留出了大量的工 作时间。第三，对于施工的组织形式进行重组和优化，把原 来的追机作业改为分段作业的方式进行，这样可以将安全事 故固定在某一阶段之内，并且一旦发生安全事故可以精确到 人。此外，在工程开展的过程中还可以进行以下几类操作来 进行优化施工。其一，液压支架的移动要保持快速的进行， 在施工中，液压支架的移动是一项极其耗费时间的操作而且 还十分具有安全隐患。所以在具体的过程中需要移架工人通 过带压擦顶来实现快速移动的目的，从而减少安全事故的发 生，但是在移动的过程中需要按照逐层移动的次序进行，避 免因为头顶煤层的掉落而对工作人才产生伤害。其二，要对 采煤机进行优化设置。工作人员在施工的过程中应当根据实 际情况来调整采煤机的滑靴设置，可以将平面滑靴更换成低 滑靴，而导向滑靴不发生改变，这样可以有效地保证采煤机 一直处于水平状态之中，减少了力学的损耗，降低了运行成 本。 4结语 采煤工艺的进一步优化为我国经济社会的发展提供了不 竭动力，从目前的煤矿开采情况来看，复杂的开采面、复杂 的地质环境越来越多，因此就必须从工艺入手来优化开采流 程，从而保证采煤的作业效率和运输的效率。巷道布置是采 煤工作中非常重要的一个环节，本文从实际出发，结合郑煤 集团的相关案例对巷道布置以及采煤工艺方面的内容进行了 重点的分析，并且立足于现状，结合当前的工艺特点对采煤 工艺的优化内容进行了阐述与分析，并且强调了施工过程中 的注意事项，希望本文的撰写能够有效地解决采煤工作过程 中存在的一些安全隐患，并且对巷道的科学布置提供一些有 价值的参考意见，为煤矿的科学、高效开采贡献力量。 【参考文献】 [1] 索永录，商铁林，郑勇，马晓峰，刘玉卫.极近距离煤层群下层 煤工作面巷道合理布置位置数值模拟[J].煤炭学报,2013, 38 S2 277-282. [2] 王志强，孙中文,徐春虎,苏越,宋梓瑜.关于错层位采煤法 接续面巷道合理位置的选择[J].矿业科学学报,2019, 4 01 50-57. [3] 闫帅，陈勇，张自政.高瓦斯多巷系统回采巷道布置方法研 究[J].煤炭学报,2013, 38 09 1557-1562. [4] 康红普，颜立新，郭相平，张占涛，高富强.回采工作面多巷 布置留巷围岩变形特征与支护技术[J].岩石力学与工程学报,2012, 31 10 2022-2036. [5] 马文强，李恭建,王同旭.再生顶板下巷道布置及支护离散 元模拟[J].辽宁工程技术大学学报自然科学版, 2016, 35 09 897-901. 【作者简介】 赵艳彭 1980-,男，山西阳煤集团运裕公司；研究方向 煤矿采煤技术及管理”