浅析煤矿矿井开拓及巷道布置改进

郑伟

【摘 要】本文首先阐述了巷道常用的布置方案以及采煤工艺，接着分析了提升煤矿开采工艺效果的方法。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

【关键词】煤矿矿井开拓;巷道布置;改进

引言

煤矿开采工作是事关我国经济社会的重大工作，尤其是巷道布置和采煤工艺的选择是煤矿开采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。

1 巷道常用的布置方案以及采煤工艺

1.1 巷道布置方案

中国的煤矿开采已经很长时间，到目前为止，全国的煤矿资源易开采区域已经开发到了一定程度。由于煤炭资源需求量的增加和质量要求的提高，开始开采更深的煤矿区。在更深的区域进行开采作业与浅层开采难度完全不同，开采方式和布局因为深度的增加变得更加严格。在深层煤矿区开采的过程中，最常见的是大采长工作面，巷道的布置应该依据深层开采的规定进行，结合煤矿开采面的真实情况进行改进，以确保巷道的布置适应深层煤矿的开采，确保煤矿开采面的安全。另外，还要对开采面的地板进行强化加固，使得巷道在煤矿开采过程中能最大限度保证开采人员的安全，防止地下瓦斯泄漏威胁开采人员的生命安全，防止瓦斯爆炸造成人员伤亡。在深层煤矿区开采时注意到这些问题，就可以在很大程度上保证开采效率和质量，保障开采人员的生命安全。

1.2 煤矿开采的主要工艺

由于国内资源需求量的大增，中国现在的煤矿开采深度越来越深，深度的增加直接导致开采难度增加，但深度的增加未必能保证出煤量。为了保证稳定的煤炭产量和能源供给量，需要有专业人员提前对异常复杂的煤层进行综采。在采用煤矿各种专用大型設备进行开采之前，要对开采区域进行综采，通过分析工作面综采的数据来判断煤层资源的数量和质量，足够开采水准之后再根据现场情况选择合理的采煤工艺，然后选择适合工作面的大型设备进行装机试运行，效果可以的话再正式按照采矿规范对工作面进行作业。

1.3 煤层内瓦斯含量较高的巷道布置方法

在煤形成的过程中也会伴有瓦斯，所以在一些煤矿巷道内通常存在大量的瓦斯气体。由于瓦斯无色无味，不易被人们察觉，在煤矿开采的过程中，很有可能出现大量瓦斯涌出的情况。由于瓦斯气体不能够维持呼吸，很有可能导致工作人员窒息死亡。另外，瓦斯气体能够进行燃烧并导致爆炸，对工作人员的生命安全也是极大的威胁。一般为了控制瓦斯的含量，需要通过设置巷道来进行抽放工作，因此，如果出现高瓦斯的状况，需要利用巷道布置来设置解放层，除了通过解放层来疏解瓦斯，还可以采取一进二回的通风方式。

1.4 破碎煤层开采的巷道布置方法

破碎煤层是煤矿开采中一个较为尴尬的情况，破碎煤层往往是开采后的剩余煤层，大量的煤炭已经开采完成，剩余一些碎煤。破碎煤层的含煤量较少，在对破碎煤层进行开采时，首先要考虑的就是破碎煤层的经济问题。由于破碎煤层含煤量较少，所以，取得的经济效益也十分有限，通常会使用煤矿原有的巷道继续使用，以降低巷道布置成本，提升破碎煤层开采的经济效益。但是，有些巷道并不适用于破碎煤层的开采工作，需要进行简单的改造。除了经济问题之外，安全问题也是其中一个较为重要的问题。在煤矿开采中，最重要的就是通风，在对原有巷道进行改造时，一定要保证破碎煤层通风的良好，保证破碎煤层工作人员在巷道内的工作安全。

2 提升煤矿开采工艺效果的方法

2.1 优化开采设备，科学巷道布置

在煤矿开采工作开始之前，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。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少的优化作用，也显著地提升了生产效率。

2.2 优化复杂工作面采煤工艺

在复杂工作面下，采煤工艺优化措施有：首先，采煤工艺改进最大的就是煤的处理顺序，由之前的先切割煤变成小块再进行移架到现在的先移架再切割成小块，通过掏量窝的方式来增大运输工具的移动距离，进而可以保证超前移架对顶板的有效保护。其次，对采煤设备细节的改进。采煤机由之前的传统两段斜切的进刀方式改为现在由作业面的中部送刀，这种方式可以提高作业效率，多个作业面同时进刀，不仅节约了时间，还保护了巷道内部，为煤的运输创造更大的空间。最后，重组人员布置，从之前的跟着设备进行操作到现在实行阶梯化的工作方式，每个步骤由专业人员负责，责任到人，这样不仅能保证工作完成的质量和效率，还能在出现问题时及时找到根源所在，由对应的负责人改正和监督。

结束语

在当前的煤矿开采工作中，大部分的开采面跨度较长且面积较大，这就对煤矿的正常开采提出了更高的要求。如果煤矿巷道设置不合理或选择的采煤工艺与现场情况有冲突，不仅会影响煤矿开采的采煤量，还可能会引发安全事故，造成人员伤亡。因此，在煤矿开采前，必须认真执行巷道布置工作，选取合适的采煤工艺。

参考文献：

[1]王军辉.煤矿矿井开拓与巷道布置改进研究[J].河北企业.2019（04）

[2]张辉.煤矿矿井开拓及巷道布置改进分析[J].当代化工研究.2019（08）

（作者单位：山东里能鲁西矿业有限公司）