煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺分析论文_张剑军

煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺分析论文_张剑军

新疆煤炭设计研究院有限责任公司 新疆乌鲁木齐市 830091

摘要:煤炭资源是我国的重要能源,随着社会经济的发展对煤炭资源的需求量越来越高,煤矿开采是获取煤炭资源的主要方式,但煤矿开采过程是漫长且具有危险性的过程,为保障煤矿的安全生产,做好巷道的布置是煤矿开采工艺选择的重点,是满足煤矿安全生产的要求。

关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤工艺技术

1煤矿巷道布置所包含的几点内容

1.1近距离煤层回采巷道布置

近距离煤层回采巷道布置工作需要对采煤区的环境有一定的掌握,根据实际情况来设置上部高度和下部高度以及倾斜长度等,并且确定采煤层和近距离煤层等。其中巷道的布置要保证提高采煤的效率,因此巷道的布置不仅要满足合理性,同时还要重视对开采成本的控制,主要的形式有以下几点内容:首先,在第八煤层中设置打孔送巷,并且保证巷道的位置能够符合标准要求。其次在巷道进行挖掘施工过程中,要在第九煤层的位置设置好联络巷,从而保证每天在挖掘后能够更好的进行运输。

1.2对于高瓦斯煤层巷道的布置

针对这种类型巷道的布置,需要考虑的影响因素较多,其中瓦斯是影响巷道布置为关键的因素,如果处理不好,将会发生严重的安全事故,因此,在进行巷道布置的过程中,首先要对瓦斯的含量有一个清楚的了解。在巷道布置的过程中,要保证煤炭开采工作区内有良好的通风口,如果有条件的话可以建立起相应的通风系统,并且保证通风系统的设置不会影响煤炭的开采,这样也能够更好的使煤炭开采工作能够在一个相对较为安全的环境中进行。

1.3针对残煤开采的巷道布置

残煤开采巷道的布置需要对原有的巷道进行保留,同时利用原有的巷道来对巷道的布置进行重新安排,如果煤层下部有公共巷道,就需要设置多种巷道,以开采效率为基本前提来保证巷道设置的合理性。同时残煤开采巷道的布置要遵循回收煤炭资源利用的原则,尽可能的加强对煤炭资源的合理利用。而巷道的布置需要根据原巷道的位置和构造来进行,并且保证巷道设置尽可能的减少改动,这样能够有效的降低成本的投入,对于提高开采的效率也有着非常好的作用。

在煤炭在开采时通常会出现各种各样的情况,对于工作人员的安全会构成一定的影响,因此巷道的布置一方面要保证煤矿开采的质量和效率,另一方面要加强对安全措施的控制,只有这样才能更好的保证巷道设置的合理性。

2煤矿采煤工艺技术分析

2.1割煤与装煤

在煤矿开采过程中,应合理选择采煤机工作方式及进刀方式。在煤层相对较为平缓时,可以采取双向割煤的工作方式。在采煤机运行过程中,前滚筒升起并沿顶板进行割煤作业,后滚筒降落沿底板进行底煤割煤作业并装煤,在工作面应用双向割煤方式往返一次可以进两刀,在采煤机截割之后,通过推移刮板输送机将机道中残留浮煤输送到中部槽内,采取人工清理方式进行刮板输送机外部浮煤清理。在进行煤矿机割煤操作之前,工作人员应安排开机准备工作,将采煤机冷却水打开并保持空载运行五分钟左右,在空载运行过程中如发现采煤机存在故障问题,则需要及时处理;在采煤机割煤过程中,工作人员应及时调整滚筒升降幅度,做到割顶作业时将顶煤割净,进行割底作业时将底板割平,保证煤壁保持直线。当煤层逐渐趋向倾角较大时,采煤机应采取单向割煤的作业方式。采煤机由尾巷开始向头巷进行割煤,然后由头巷以空刀形式返回下尾巷,采煤机在运行过程中其前滚筒进行顶板割煤,后滚筒则进行底板割煤与装煤作业。为防止溜头出现下窜问题,可以将顺序式单架改变为分组移架形式。在煤层倾角较大时,需要前移分组支架,将采煤工作面调整为斜工作面。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在采煤机割煤与装煤过程中,应合理选择进刀方式。一般采煤作业时采煤机采取端部斜切进刀方式。采煤机运行到煤矿溜尾后,左滚筒割通进入到顺槽后应调整滚筒,将右滚筒上升并下降左滚筒,将采煤机右侧刮板输送机调整到煤壁,采煤机则按照刮板输送机移动方向进行截割并进入到煤壁。在割煤进度为30m左右时,需要将采煤机左侧刮板输送机向煤壁推近,采煤机滚筒在溜尾方向上进行三角切割。当采煤机割到溜尾位置后,调整滚筒进行溜头方向割煤作业。

2.2移架操作

在煤矿开采中,工作面支架方式多采取手动邻架,新暴露顶板支护采取单架依次顺序移架方式,其移动步距与截深相等。在煤矿开采过程中,采煤机割煤后应马上进行移架,并支护新暴露顶板。如煤矿顶板压力较小且顶板完整时,移架应滞后采煤机后滚筒5架左右,如煤矿顶板压力较大,顶板较为破碎时,为保证煤矿开采安全性,其移架应滞后采煤机前滚筒2架左右,采取超前支架方式。如在实际采煤过程中,移架速度相对采煤机运行速度较慢,则需要降低采煤机牵引速度,或停止采煤机进行移架。在移架操作过程中,应重点对顶板状况进行监控,其顶梁下降不宜过多,支架顶板与顶梁间距应保持在150-200mms范围内。如立柱下降量较小,可以不进行平衡千斤顶操作,能够同时进行降柱操作与移架操作。如煤矿顶板较为破碎时,移架后应将操作平衡千斤顶,通过千斤顶将顶梁前端上翘,提高顶梁支护力,减缓新暴露顶板下沉问题。如煤矿顶板坚硬完整时,可以通过平衡千斤顶将支架顶梁后端上抬,提高顶梁后端支护力。为保证移架后矿井的安全性,在移架操作后需要做好接顶作业,保证移架后支架初撑力超过泵站压力的80%。

2.3推移工作面刮板输送机

在煤矿开采过程中,采煤机割煤后,进行工作面刮板输送机推移,推移采煤机刮板输送机应在采煤机后滚筒15m之外进行,保证刮板输送机弯曲段其长度应超过18m。在刮板输送机正常运转过程中推移刮板输送机,推移应保持一条直线。

3煤矿开采的巷道布置技术

3.1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。

3.2近距离煤层

所谓的近距离煤层,指的就是两个煤层之间存在的间隔减小,这样一来,当我们在进行上层煤的开采时,就很有可能会形成针对下层煤的压力,这样一来,不仅会严重影响开采安全,同时也非常有可能出现上层煤顶板的冒落问题。为了能够有效避免这种情况,就要求我们在进行实际的巷道布置过程中,应当运用重叠式的布置方式,将上层煤标高控制在-200m,并将下层煤标高控制在-350m,以此来确保安全性。

3.3高瓦斯煤层

与普通的煤层相比而言,高瓦斯煤层的瓦斯涌出量相对来说比较大,因此,在实际的开采过程中,其自身的危险性也就会更高一些,所以说,我们必须要对瓦斯的排放进行充分考虑。现阶段,在进行实际的高瓦斯煤层巷道布置过程中,常见的通风方式主要是“一进二回”。不过,在进行实际的巷道布置时,要求我们应当保证其能够在两条巷道当中一起预留煤柱,并以此来确保抽放钻场工作可以顺利的开展进行。

结束语:

煤矿开采巷道布置和采煤技术的提高对采煤效率和安全性提高有着至关重要的作用,希望本文能够为采煤领域提供一定的借鉴作用。

参考文献:

[1]刘贵海.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术[J].科技风,2016(22):138.

[2]曲晓明.优化巷道布置推动煤矿开采效率的提升[J].中国科技纵横,2015,(16):262-262.

[3]匡铁军.四台矿近距离煤层回采巷道布置及支护探讨[J].现代矿业,2015(11):103-104,133.

论文作者:张剑军

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/20

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