单一走向长壁采煤法巷道布置探究

檀双峰

摘要：沿煤层角度和走向进行切割采煤作业，给煤层机械化综采和一次采全高创造了良好的条件。走向长壁采煤法适用于顶板易于冒落的各种倾斜角度的薄煤层及中厚煤层的机械化开采，具有巷道布置简单、掘进维护费用低、适用范围广、技术经济效果好的优点，因而在煤矿综采中得以广泛应用。

关键词：走向长壁采煤;巷道布置;探究

单一走向长壁采煤法是指回采工作面按照一定的角度沿倾斜布置，沿走向推进并将整层煤一次采完的采煤方法。长壁采煤是相对于短壁而言的，其工作面长度一般在100m以上，远超过短壁工作面长度，因此称之为长壁采煤。长壁采煤工作面是沿煤层倾斜角度和固定方向布置的，使采煤机械可以沿煤层角度和走向进行切割采煤作业，给煤层机械化综采和一次采全高创造了良好的条件。走向长壁采煤法适用于顶板易于冒落的各种倾斜角度的薄煤层及中厚煤层的机械化开采，具有巷道布置简单、掘进维护费用低、适用范围广、技术经济效果好的优点，因而在煤矿综采中得以广泛应用。我国约有40%的煤矿企业采用单一走向长壁采煤，是各种采煤方法中应用最多的。郭二庄矿根据井田地层走向及倾斜角度，采用单一走向长壁采煤法进行机械化综采，取得了良好的技术和经济效益。本文结合郭二庄矿单一走向长壁采煤应用实际，对综采工作面巷道布置及掘进施工进行了探讨。

一、郭二庄矿井田地层概况

郭二庄矿二坑属郭二庄矿井田西北9#煤埋藏深度较浅的块段，井田位于武安向斜的西翼，总体构造形态为受断层切割的单斜构造，以断裂为主，褶皱不甚发育。地层走向北北东，倾向南东～南东东，倾角10°～25°，一般15°～18°。其中四采区位于井田东部，采区南北走向长330～1700m，东西倾向长690～2300m，面积约3.59Km2;倾向为南东～南东东，倾角10°～25°，一般15°～18°，平均16°。相邻的二采区大体为一单斜构造，煤层走向N10～N50°，倾向东南，倾角7～11°，平均9°。区内断层主要有F1、F9断层，F1断层走向以北北东为主，倾向北西，落差60～120m，F9断层位于北部边界，落差30m左右。四采区与二采取均属于缓倾斜煤层。根据9#煤层地层特点，采用了走向长壁采煤方法和一次采全高采煤工艺进行机械化综采作业。

二、走向长壁采煤法的优势

（1）巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时间短、投产快。

（2）运输系统简单，占用设备少，运输费用低。

（3）由于倾斜长壁采煤法工作面的回采巷道可以沿煤层掘进，有能够保持固定方向，可保持采煤工作面的长度不变，给工作面创造了优良的开采技术条件，有利于综合机械化采煤。

（4）通风线路短，通风构筑物少，漏风少，通风效果好。

（5）对地质条件的适应性较强。可满足不同倾斜角度煤层和破碎顶板条件的机械化综采作业。

（6）技术经济效果好，便于机械化综采和一次采全高作业，因而工作面单产、煤炭采出率劳动生产率和吨煤成本等指标等都有所提高。

三、单一走向长壁采煤的巷道布置

單一走向长壁采煤法通常在回风平巷内铺设轨道，用于设备和材料的运送;运输平巷则由刮板输送机进行煤炭运输。运输平巷和回风平巷可有单巷道和双巷道两种布置方式;回采面推进包括前进式与后退式两种推进方式，由采区上山（或石门）向采区边界或者是反方向推进。郭二庄矿基本采用后退式回采，减少了采面推进时综采设备的长距离搬移。根据生产作业需要和用途分类，长壁采煤巷道可分为开拓巷道、回采巷道和准备巷道，特点是联络巷、上山、区段平巷布置在煤层中;硐室、车场等布置在岩层中。巷道布置和掘进的基本原则是尽量采用平行作业，尽快构成通风系统和通道。具体的布置方式如下：

1、准备巷道的布置与掘进

根据巷道掘进“先通风”的原则，应设法先形成通风系统。采取准备时，先在接近煤层的运输石门处进行采区下部车场的开掘;然后沿着煤层从该车场向上同时开掘运输上山和轨道上山，至采区上部边界后与采区回风石门连通建立通风通道。

2、回采巷道的布置与掘进

在准备区段采煤工作面上部开掘该区段工作面回风平巷。回风平巷采用双向掘进的施工方式，由采区两翼边界同时开掘，以快速构建通风系统;同时要保证回风平巷的超前掘进，一般情况下，回风平巷应比运输平巷超前掘进100m～150m。回风平巷与运输平巷掘进的同时，每隔100m左右应布置联络巷道进行连通，两巷道间沿倾斜方向布置煤柱，宽度应不小于8m。根据采深、煤层硬度、厚度等参数，在保证煤柱稳定的前提下尽量减少煤柱宽度。本区段运输巷以及本区段、下区段回风巷掘进至采区走向边界后，由上向下沿倾斜方向在长壁工作面始采位置开掘开切眼，待采面投产后，即以该切眼为首采面。

3、硐室开挖

在回风平巷和运输平巷掘进的同时，还应开挖硐室，作为采区煤仓、绞车房、变电所等使用。在上述巷道、硐室开掘完成，并安装和调试好生产及安全所需的提升、通风、供电、采煤、运输等机电设备之后，区段内两翼工作面即可投产采煤。

4、回采接替

为保证回采面的及时、顺利接替，在第一区段开采的同时，其它区段的回风平巷、运输平巷、中部车场、开切眼等也要根据生产情况开始进行掘进施工。待第一区段采完后即可马上转入第二区段接续生产。这种先开掘出回采巷道.然后采煤工作面由采区边界向上山方向推进的开采顺序称为作面后退式开采顺序。

参考文献：

[1]王金文.矿井采区巷道布置技术实践[J].《中国科技博览》2014 （7） ：308-308

[2]孟光辉.单一走向长壁采煤法在采煤工作中的应用[J].《科技传播》2011（24） ：171，162

[3]霍小宝.煤矿单一长壁采煤法的应用研究[J].《黑龙江科学》2018（16） ：68-69