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摘 要:煤矿是我国社会经济发展的重要资源,随着目前市场行业的不断变化和技术的不断进步,在该形势下做好其开采工作是所有煤矿企业保证自身经营和发展的重要职能。基于此本文将从几个方面来分析煤矿开采的巷道布置和采煤工艺技术。
关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤工艺
一、煤矿开采的巷道布置
1.近距离煤层
在近距离煤层开采时,因相邻煤层的间距较小,比较客观地决定了优化巷道布置方式的重要性。煤矿在开采期间由于下部煤层顶板很可能会给上层煤层的开采带来较大的影响,需要专业技术人员采取先进的技术手段提高下层顶板的抗压性能,这就给上层煤层开采计划的顺利进行提供了有力的保障。与此同时,上部煤层开采后遗留煤柱也会在底板形成压力,这就会使得上部煤层非常容易产生顶板冒落,所以其巷道布置形式势必要有一定的针对性。首先,假若使用重叠式布置,也就是在下部煤区和上部煤区之间的回采巷道在平面上重叠布置,上下煤层工作面的长度相等,这样就能够让上下层之间不留煤柱,从而降低了煤的损失,不过这种做法的缺点也极为突出,第一是下层回采巷道的施工难度较大,第二是下层的安全性不高,反观内错式布置,下层回采巷道布置在上层面内侧,区段间形成正梯形的煤柱,虽然煤柱会损失一定数量的煤,不过下部煤区开采的效率会不断提高。由此可见,应该采取的最合适方法是,在上部煤层应用单孔送巷,使用沿空留巷的布置形式,然后再开始进行巷道开挖,到达开切眼位置后,需要挖掘形成和下部煤层开切眼位置相通巷道,以下部煤层开切眼作为边界来输送煤矿。其次是巷道的断面设计,需要满足震动下等特点,可使用机轨合一的模式,采用金属可缩型支架进行支护,该布置形式也可称为回采巷道布置形式,其特点是能够在两个开采面同时进行回采,既缓解了采煤工作面紧张的局面,又能够提高回采速度,从而有效提高了采煤的效率。
2.复合型煤层
在复合型煤层当中,巷道布置主要存在以下几个问题:首先,上下煤层巷道存在稳定性问题,要求我们必须要将煤层的距离合理的保持在某一范围之内。其次,应当对巷道布置过程当中所形成的支撑压力问题进行分析,此外,还需要充分考虑煤层在实际开采之前所承受的支撑压力。现阶段,我们主要是运用分组布置的形式来进行巷道布置,并以800m为标准,来进行一个分组采区走向的相应计算,其不仅对于煤矿的地质条件要求较高,并且适用的范围也相对有限,但是,其能够在最大程度上降低工程量。
3.高瓦斯煤层
为了解决瓦斯涌出量过大的问题,需要在高瓦斯煤矿生产过程中根据生产现场的要求,构建出可靠的瓦斯抽放系统,加强对瓦斯含量的有效控制。因此,在对高瓦斯煤层巷道布置的过程中,需要按照一定的形式设置解放层。这种解放层主要针对的是瓦斯含量较低的煤层。当煤矿生产区域瓦斯抽放巷设置完成后,可以在解放层的作用下及时地抽放瓦斯,增强生产区域的通风效果,降低安全事故发生的几率。同时。可采用一进二回的通风方式,并增加进风巷作为带式输送机巷,另外两条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷,两条巷之间应留有煤柱。这样设置就可以在抽放巷进行抽放钻场,可边抽边掘,提高了挖掘进度,减少了瓦斯超限问题,消除了开采过程中的安全隐患。
二、煤矿的采煤工艺技术
1.割煤工艺
采煤机在进行单向割煤的过程中,需要在工作面中完成一次往返为一刀,并且,在这个过程当中,采煤机前滚筒主要是进行顶部煤层的切割工作。而双向割煤,则主要是在煤层的走向比较平稳时所运用的一种割煤方式。其和单向割煤之间所存在的最大区别,就是其在往返一次的过程当中,将会完成两次的切割工作。
2.巷道布置开采技术
巷道作为煤矿开采过程中的重要通道,它的合理性与安全性直接影响到煤矿井的工程能否顺利进行,也直接影响到煤矿井的开采成本的高低。所以,煤矿公司应该重视巷道的布置,应实地考察矿井,结合自身的井下采煤的方式,做出最合理的矿井巷道布置。在研究巷道布置的时候,应该充分考虑煤矿的开采技术的娴熟程度和该煤矿内的作业环境以及该矿井的地势情况,不仅能节约运输成本和节省工程时间,还有利于提高煤矿的工作效率。
3.进刀工艺
在进刀的实际过程中,采煤机所采用的,主要是工作面尾部倾斜的形式。让采煤机的返回刀回到了工作面的尾部时,工作面溜子也就已经被有效的推到了煤层的边缘上,这个时候,采煤机也就会顺着溜子的方向,来开始相应的工作。需要我们充分主义的是,在溜子的实际运行过程中,要求其必须要保持一条直线,只有这样,才能够运用采煤机来将尾部的煤层割透,并且确保切割刀可以循环工作。
4.移架工艺
在大多数的情况下,采煤都需要用到追击移架支护的方式,并且,一般来说,在实际的移架过程当中,移架所出现的下降量在20mm左右,而在这个时候,移架的位置就处于采煤与后滚筒三架距离的地方。如果在实际的施工过程中,出现了工作面压力增加的问题,或者是遇到顶板破碎的情况时,就要求相应的施工人员,必须要通过超前带压擦顶移架的形式,来进行移架过程。其中,我们应当充分意识到,如果支架升到了规定的初撑力,那么就要为其进行持续2S的给液,之后才能够停止升架。
5.采场围岩控制技术
采场围岩控制技术对于我国的煤矿安全事业具有十分重要的意义,采场围岩的不稳定必然会造成采矿工作人员的安全隐患。在另一方面,结合现代化理论和分析法、计算测量技术,可以得出煤矿的地质结构情况。所以,应进一步完善围岩控制技术理论,这不仅能够保障煤矿开采的安全性,而且能将对煤矿采场的岩层情况置于掌握中,为井下开采提供便利。坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板是煤矿井顶板主要的两种类型。深孔预裂爆破处理技术、高压注水处理技术是最为常见的传统岩层处理方法,但是因为在实际运用中其繁琐的操作程序以及高成本费用的缺陷,与现在高技术、低成本的要求相悖,因此无法满足采矿工程所要求的标准而很少被运用。因此岩层顶板处理技术的革新和进步是十分重要的,是必然的趋势。
6.移溜工艺
现阶段,我们在进行实际的煤矿开采过程中,主要采用的还是整体移溜的工艺形式,与此同时,也能够将支架间的连接点作为基本的支点,来实现对刮板运输机的科学推动。其中,要求我们必须要充分注意下面几个问题:第一,要注意运输机的实际工作顺序。通过运用采煤机,来将煤层的前部割开之后,再把工作面边缘的溜子有效的移送到煤层边缘。第二,如果工作面运输机存在着下滑的问题,那么其就会在完成了相应的尾部切割之后,再次从溜子弯曲的地方,来以直线形推向煤层边缘。
7.“三下”采煤技术
“三下”采煤技术比较适用于保护村庄的情形,其主要是通过模拟数值计算以及模拟相似材料来进行各项填充技术与组合的填充技术,另外还包括村庄的房屋的加固以及重建方面的技术。
结语:综上所述,暖气的普及使得煤矿的需求量越来越大,这也就促进了煤矿开采力度的增大,技术成本投入不断增加,可以给人们带来更多更好的煤矿资源。不过,由于我国地表深层的条件较差,给煤矿开采带来了极大的挑战。所以技術人员一定要增强对其的重视,按照具体情况,有针对性的进行培训,从而使巷道布置和采煤工艺技术在整体上实现较大的突破。
参考文献
[1] 李成林.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术的相关应用分析[J].经营管理者,2015(36):56-57.
[2] 吕建胜.煤矿开采的巷道布置及采煤工艺研究[J].能源与节能,2016(3):42-44.
[3] 崔振华.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术分析[J].山东工业技术,2014(22):63-64.
(作者单位:浙江中宇实业发展有限公司)
关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤工艺
一、煤矿开采的巷道布置
1.近距离煤层
在近距离煤层开采时,因相邻煤层的间距较小,比较客观地决定了优化巷道布置方式的重要性。煤矿在开采期间由于下部煤层顶板很可能会给上层煤层的开采带来较大的影响,需要专业技术人员采取先进的技术手段提高下层顶板的抗压性能,这就给上层煤层开采计划的顺利进行提供了有力的保障。与此同时,上部煤层开采后遗留煤柱也会在底板形成压力,这就会使得上部煤层非常容易产生顶板冒落,所以其巷道布置形式势必要有一定的针对性。首先,假若使用重叠式布置,也就是在下部煤区和上部煤区之间的回采巷道在平面上重叠布置,上下煤层工作面的长度相等,这样就能够让上下层之间不留煤柱,从而降低了煤的损失,不过这种做法的缺点也极为突出,第一是下层回采巷道的施工难度较大,第二是下层的安全性不高,反观内错式布置,下层回采巷道布置在上层面内侧,区段间形成正梯形的煤柱,虽然煤柱会损失一定数量的煤,不过下部煤区开采的效率会不断提高。由此可见,应该采取的最合适方法是,在上部煤层应用单孔送巷,使用沿空留巷的布置形式,然后再开始进行巷道开挖,到达开切眼位置后,需要挖掘形成和下部煤层开切眼位置相通巷道,以下部煤层开切眼作为边界来输送煤矿。其次是巷道的断面设计,需要满足震动下等特点,可使用机轨合一的模式,采用金属可缩型支架进行支护,该布置形式也可称为回采巷道布置形式,其特点是能够在两个开采面同时进行回采,既缓解了采煤工作面紧张的局面,又能够提高回采速度,从而有效提高了采煤的效率。
2.复合型煤层
在复合型煤层当中,巷道布置主要存在以下几个问题:首先,上下煤层巷道存在稳定性问题,要求我们必须要将煤层的距离合理的保持在某一范围之内。其次,应当对巷道布置过程当中所形成的支撑压力问题进行分析,此外,还需要充分考虑煤层在实际开采之前所承受的支撑压力。现阶段,我们主要是运用分组布置的形式来进行巷道布置,并以800m为标准,来进行一个分组采区走向的相应计算,其不仅对于煤矿的地质条件要求较高,并且适用的范围也相对有限,但是,其能够在最大程度上降低工程量。
3.高瓦斯煤层
为了解决瓦斯涌出量过大的问题,需要在高瓦斯煤矿生产过程中根据生产现场的要求,构建出可靠的瓦斯抽放系统,加强对瓦斯含量的有效控制。因此,在对高瓦斯煤层巷道布置的过程中,需要按照一定的形式设置解放层。这种解放层主要针对的是瓦斯含量较低的煤层。当煤矿生产区域瓦斯抽放巷设置完成后,可以在解放层的作用下及时地抽放瓦斯,增强生产区域的通风效果,降低安全事故发生的几率。同时。可采用一进二回的通风方式,并增加进风巷作为带式输送机巷,另外两条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷,两条巷之间应留有煤柱。这样设置就可以在抽放巷进行抽放钻场,可边抽边掘,提高了挖掘进度,减少了瓦斯超限问题,消除了开采过程中的安全隐患。
二、煤矿的采煤工艺技术
1.割煤工艺
采煤机在进行单向割煤的过程中,需要在工作面中完成一次往返为一刀,并且,在这个过程当中,采煤机前滚筒主要是进行顶部煤层的切割工作。而双向割煤,则主要是在煤层的走向比较平稳时所运用的一种割煤方式。其和单向割煤之间所存在的最大区别,就是其在往返一次的过程当中,将会完成两次的切割工作。
2.巷道布置开采技术
巷道作为煤矿开采过程中的重要通道,它的合理性与安全性直接影响到煤矿井的工程能否顺利进行,也直接影响到煤矿井的开采成本的高低。所以,煤矿公司应该重视巷道的布置,应实地考察矿井,结合自身的井下采煤的方式,做出最合理的矿井巷道布置。在研究巷道布置的时候,应该充分考虑煤矿的开采技术的娴熟程度和该煤矿内的作业环境以及该矿井的地势情况,不仅能节约运输成本和节省工程时间,还有利于提高煤矿的工作效率。
3.进刀工艺
在进刀的实际过程中,采煤机所采用的,主要是工作面尾部倾斜的形式。让采煤机的返回刀回到了工作面的尾部时,工作面溜子也就已经被有效的推到了煤层的边缘上,这个时候,采煤机也就会顺着溜子的方向,来开始相应的工作。需要我们充分主义的是,在溜子的实际运行过程中,要求其必须要保持一条直线,只有这样,才能够运用采煤机来将尾部的煤层割透,并且确保切割刀可以循环工作。
4.移架工艺
在大多数的情况下,采煤都需要用到追击移架支护的方式,并且,一般来说,在实际的移架过程当中,移架所出现的下降量在20mm左右,而在这个时候,移架的位置就处于采煤与后滚筒三架距离的地方。如果在实际的施工过程中,出现了工作面压力增加的问题,或者是遇到顶板破碎的情况时,就要求相应的施工人员,必须要通过超前带压擦顶移架的形式,来进行移架过程。其中,我们应当充分意识到,如果支架升到了规定的初撑力,那么就要为其进行持续2S的给液,之后才能够停止升架。
5.采场围岩控制技术
采场围岩控制技术对于我国的煤矿安全事业具有十分重要的意义,采场围岩的不稳定必然会造成采矿工作人员的安全隐患。在另一方面,结合现代化理论和分析法、计算测量技术,可以得出煤矿的地质结构情况。所以,应进一步完善围岩控制技术理论,这不仅能够保障煤矿开采的安全性,而且能将对煤矿采场的岩层情况置于掌握中,为井下开采提供便利。坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板是煤矿井顶板主要的两种类型。深孔预裂爆破处理技术、高压注水处理技术是最为常见的传统岩层处理方法,但是因为在实际运用中其繁琐的操作程序以及高成本费用的缺陷,与现在高技术、低成本的要求相悖,因此无法满足采矿工程所要求的标准而很少被运用。因此岩层顶板处理技术的革新和进步是十分重要的,是必然的趋势。
6.移溜工艺
现阶段,我们在进行实际的煤矿开采过程中,主要采用的还是整体移溜的工艺形式,与此同时,也能够将支架间的连接点作为基本的支点,来实现对刮板运输机的科学推动。其中,要求我们必须要充分注意下面几个问题:第一,要注意运输机的实际工作顺序。通过运用采煤机,来将煤层的前部割开之后,再把工作面边缘的溜子有效的移送到煤层边缘。第二,如果工作面运输机存在着下滑的问题,那么其就会在完成了相应的尾部切割之后,再次从溜子弯曲的地方,来以直线形推向煤层边缘。
7.“三下”采煤技术
“三下”采煤技术比较适用于保护村庄的情形,其主要是通过模拟数值计算以及模拟相似材料来进行各项填充技术与组合的填充技术,另外还包括村庄的房屋的加固以及重建方面的技术。
结语:综上所述,暖气的普及使得煤矿的需求量越来越大,这也就促进了煤矿开采力度的增大,技术成本投入不断增加,可以给人们带来更多更好的煤矿资源。不过,由于我国地表深层的条件较差,给煤矿开采带来了极大的挑战。所以技術人员一定要增强对其的重视,按照具体情况,有针对性的进行培训,从而使巷道布置和采煤工艺技术在整体上实现较大的突破。
参考文献
[1] 李成林.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术的相关应用分析[J].经营管理者,2015(36):56-57.
[2] 吕建胜.煤矿开采的巷道布置及采煤工艺研究[J].能源与节能,2016(3):42-44.
[3] 崔振华.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术分析[J].山东工业技术,2014(22):63-64.
(作者单位:浙江中宇实业发展有限公司)