煤矿巷道布置和采煤工艺的应用

（西山煤电集团马兰矿 山西 030205）

对于煤矿生产活动而言，煤矿巷道布置以及采煤工艺都是非常关键的内容，这两项工作的质量会对煤矿生产活动的顺利开展有着直接的影响，如果不能结合实际情况，对煤矿巷道进行科学的设计，并对采煤工艺进行合理的应用，不仅会影响到煤矿生产活动的效率和质量，甚至会阻碍煤矿安全生产目标的实现，从而对煤矿企业的健康发展造成不利影响。因此，有必要针对相关内容进行深入的研究。

1.煤矿巷道布置的相关方法

(1)多煤层的巷道布置

当煤矿煤层较多时，其巷道布置必须要对以下内容保持注意：第一，在对煤层进行开采时，需要注意开采活动是否会对下层煤矿或者是周围地质结构造成不利影响，并且要及时应用相关措施对巷道支撑力进行有效的提升，从而将地质情况变化对巷道的影响有效降低。第二，要对采煤层的支撑力保持关注，例如，当煤层有三层，在对最下层进行开采时，要考虑采用怎样的支护方式才能确保开采活动的安全性。第三，对于煤柱的预留以及处理要进行充分的考虑，预留的煤柱必须要宽度适中，在保证安全的前提下，尽量减少资源浪费的情况。

(2)煤层瓦斯浓度较高时的巷道布置

高瓦斯煤矿当中的瓦斯浓度一般都比较高，如果不能利用行之有效的通风措施进行处理，不仅会对煤矿开采活动的顺利开展造成不利影响，还会对施工人员的人身安全产生威胁，所以，在针对此类煤矿进行巷道设置的过程中，必须要考虑到煤矿井下的通风问题，以及瓦斯收集利用问题。具体的巷道布置方法如下：首先，巷道挖掘工作应该在瓦斯浓度较低的煤层进行，在降低瓦斯危害的同时，防止出现安全事故问题。而为了确保巷道施工的效率，应该将空气更新与瓦斯抽取两项工作同步进行，因此，巷道至少应该设置两条，一条设置通风系统，另一条则用于传输装置的设置，这样可以同时开展煤矿开采活动和瓦斯抽取活动，并有效提高开采活动的安全性。

而在浓度较高的煤层当中进行巷道设置时，可以对“一进二回”的通风方式进行使用，在煤矿条件允许的情况下，可以在此基础上，设置新的风巷，并将其用于带式输送机的布置，当然，也可以结合实际需求，将其设置成风尾巷或轨道运料巷。此外，设置巷道的过程中，通常需要根据要求在两条巷道当中进行煤柱的预留，从而为抽放钻场的施工提供支持。具体巷道布置方式如图1。

图1

(3)煤层距离较近时的巷道布置

正常情况下，在对近距离煤层进行开采的过程中，经常会出现煤层相互影响的情况，一方面，上层煤矿开采造成的震动会对下层煤矿顶板造成一定的压力。另一方面，上层煤矿完成开采以后，保留的煤柱也会为下层顶板带来相应的负担。而且还容易出现顶板冒落的问题。因此，在对巷道进行布置的过程中，必须要结合实际进行全面的分析。

而对于此类煤层，通常会对三种巷道布置方式进行应用，第一种是重叠布置，但这种巷道布置方式会增加矿井当中的煤柱遗留，而这会造成一定的资源浪费问题，而且煤柱过多也会影响井下生产活动的安全性。与此同时，重叠布置导致巷道在应用过程中不得不设置较多的支撑结构来提高其稳定性，而这将会降低煤矿生产的效率。第二种是内错布置。这种巷道布置方式同样会增加巷道中的煤柱数量，造成资源浪费。第三种则是回采巷道，这种巷道的布置难度相对较低，而且具有较高的采煤效率，在具体应用期间，针对上层煤矿需要对单孔送项的方式进行应用，同时要沿边留巷，通过对下层煤矿边界的有效利用来提高煤矿运输的安全性。而对于巷道断面的处理，必须要对空间预留的大小进行合理的设计，不能太大，否则容易产生剧烈波动，也不能太小，容易影响施工活动的顺利开展。因此，还需要根据井下作业环境对回采巷道进行合理的设置，保证相邻的两个煤层之间能够具有充足的作业空间，避免出现相互干扰的情况[1]。

(4)破碎煤层的巷道布置

在针对破碎煤层落实开采活动的过程中，通常会以原有巷道作为基础，进行巷道的布置，这样不仅能够降低开采活动的成本投入，还能使开采活动的效率得到适当的提高。

2.采煤工艺的具体应用

(1)割煤及装煤工艺

对于煤矿开采活动而言，割煤以及装煤工艺都是非常重要的内容。而对于割煤工艺的选择，需要结合现场情况来确定，如果采煤面坡度相对较小，则可以对双向割煤的方式进行应用，借助双滚筒割煤机，同步进行顶板和底板部分的煤层切割，煤块在被切割下来以后，会自然掉落，而滚筒则会将这些煤块放置到刮板输送机中，同时完成割煤和装煤操作。但在具体操作期间，需要工作人员对滚筒移动幅度以及割煤速度进行严格的控制，且对于顶板的切割，必须要将煤层清理干净。而在割煤操作进行一段时间以后，机道当中通常会残留许多浮煤，对此，需要及时使用刮板进行清除和外运。需要注意的是，在割煤作业正式开始之前，需要将设备空载3-5分钟进行预热，待设备运行状态趋于稳定以后，再进行割煤作业，能够使设备性能充分的发挥出来。而如果煤面具有较大的坡度，则可以对单向采煤工艺进行应用，按照从后往前的顺序进行切割[2]。具体如图2。

图2

(2)移架操作

在煤块开采活动中，手动邻架是较为常用的支架方法，其能够与单架进行结合，并对顶板进行及时的支护，但在具体应用的过程中，需要结合截割深度对移动距离加以确定。通常是在割煤操作完成以后，立即进行移架操作，若移架速度无法跟上采煤设备的运行速度，则需要将设备运行功率适当降低。与此同时，为了防止输送设备出现回拉的现象，需要对旁边支架进行移动，在对支架进行移动的过程中，需要对顶梁位移距离进行严格的控制。

(3)移动刮板输送机

要按照事先设定好的顺序对刮板输送机进行操作，具体要在采煤设备割煤结束以后，对刮板输送机进行移动，在此期间，要对其弯曲部分的距离进行控制，保证该距离在18cm以上，不得出现突然弯曲的情况。刮板输送机的应用必须要处在无故障状态，要确保其弯曲部分的均匀性，防止突发情况的出现。而在移动完刮板输送机以后，仍然要使其保持直线状态。

3.巷道布置及应用采煤工艺期间的注意事项

第一，在对巷道进行布置的过程中，必须要对周围的地质情况保持关注。由于煤矿巷道布置以及煤矿开采活动所要面临的地质环境都比较复杂，这使得相关工作具有较大的难度，而且危险性较高，所以，为了确保相关工作的安全性，推动安全生产目标的有效落实，在落实相关工作的过程中，要求工作人员对地质结构变化进行实时的观察，一旦在工作期间发现异常情况，应该立即停止作业，并通知专业人员进行检测，在明确异常原因以后，要采取相关措施进行有效的处理，甚至可以重新规划巷道方向，尽可能的提高生产活动的安全性。

第二，要对掘进过程加强监督管理。在进行巷道掘进时，必须要对井下通风、顶板支护以及瓦斯安全等问题进行充分的考虑，防止安全隐患的出现，因此，需要煤矿企业对监督管理工作进行有效的落实，要安排专业的人员对作业环境进行科学的检测，包括井下空气质量、瓦斯浓度、支护情况等等，都要进行细致的检测。而在进行掘进操作时，还要对不同支护的距离进行合理的控制，要通过严格有效的监管工作，提高各项操作的规范性，以此来保证掘进工作的效率和安全性[3]。

第三，要提高相关人员的安全意识。煤矿井下作业本身就具有较高的危险性，因此，想要保证相关工作的顺利开展，确保企业的经济效益，安全生产是重中之重。这就需要煤矿企业做好安全管理工作，尤其是作为相关工作主体的人，更要作为安全管理工作的重点。应该针对相关工作人员加强安全教育工作，可以结合相关案例对工作人员加强培训，不断提高其安全意识，并对其逃生自救能力进行不断的培养，使其能够有效应对工作中的突发事件。

4.结语

综上所述，在煤矿生产活动中，对巷道进行科学的设计，并对采煤工艺进行合理的应用，能够有效提高煤矿生产活动的安全性，并使其生产效率得到相应的保证，这对于煤矿企业的健康发展具有非常重要的意义。因此，煤矿企业应该对相关内容保持高度的重视，要对其进行深入的研究，并结合实际进行合理的应用，从而为煤矿生产活动的顺利开展提供支持。