煤矿开采中巷道布置及采煤技术分析

2021-01-16 05:56吕德生
黑龙江科学 2021年12期
关键词:移架顶板巷道

吕德生

(七台河市茄子河区煤炭生产安全管理局,黑龙江 七台河 154600)

随着社会经济的不断发展,人们对能源的需求在不断增加,煤炭开采是保证能源正常供应的基础。采煤技术与巷道布置在煤矿开采作业中具有重要作用,煤矿开采作业中,开采形式会对煤矿利用率产生一定影响,也在一定程度上关系着工作人员的人身安全。开展煤矿开采作业时,一旦出现支护与通风问题,极有可能造成人员伤亡,所以巷道布置过程中一定要明确矿井实际状态与采煤方式,优化巷道布置形式,确保其满足场地多样性要求。选择巷道布置支护方式时,要先了解生产区域具体情况,提升支护构造的实用性,科学合理地选择采煤技术,保证采煤工作正常开展。

1 巷道布置要点

正式开采前,要利用专业探测装置收集煤炭存储信息,认真分析收集的探测信息,对煤层整体结构做综合研究,设计科学合理的矿井开采计划,最大程度保证开采人员人身安全,确保煤矿实际开采效率,避免下井人员发生意外事故。

1.1 复合型与多煤层巷道布置

对多煤层煤矿进行巷道布置时,需要对布局的科学性、合理性进行全面考虑。多煤层开采难度相对较高,极易受到外界环境等因素的影响,如果支护结构不合理,则极有可能导致受力不均,从而对煤层开发产生一定影响。对多煤层巷道进行开采时,要先确保巷道设计满足相应标准,挑选最适宜的支护技术,加固第一层上下区域中的巷道布置,通过把控中间煤层空间等方式处理该位置出现的巷道压力,在符合生产要求的前提下,为巷道维护打下良好基础。复合型与多煤层之间并没有显著差别,考虑上下两个煤层的稳定性是关键,一定要确保煤矿距离维持在相对可控且易控的区间,结合巷道布置中煤层的支撑压力,采用合适的技术方法。目前,复合型煤层中使用最多的是分组式布置,当煤矿环境较好时,此方法可取得理想效果,但是使用范围相对偏小。

1.2 近距离煤层巷道布置

对巷道进行合理布置,可以给工作人员提供较为理想的工作环境,确保其工作过程中能够呼吸到新鲜空气,从而安全顺利完成地下各项工作。近距离煤层中煤层间的间隔距离相对较小,上煤层开采过程中出现的压力可能会对下煤层稳定性造成一定影响,这种情况下很有可能会使下层煤层出现安全隐患,甚至出现顶板冒落等问题。巷道布置工作中,通常采用重叠布置方式以避免出现上述问题,即借助上下两个煤层平面,科学布置顶板参数及位置,确保整体设计的合理性,最大程度降低煤矿损失。为防止出现安全事故,布置近距离煤层巷道时,应根据开采深度与长度等进行施工,使上下层标高满足施工标准。一般来说,巷道布置过程中,施工单位使用的大多为四个煤层形式,这种方式虽然能够获得较高的经济效益,但整体设计安全系数较低。

2 采煤技术分析

2.1 装煤与割煤技术

采煤机工作方式决定着煤矿实际开采效率,开展采煤工作时,要按照实际情况合理选择采煤机工作方式。若煤层倾斜度偏小,可采用双向割煤技术,此采煤方式最大的特点是能够有效缩短施工作业时长,使开采效率得到显著提升。当切割工作完成后,通常会有煤灰掉落,可借助旋转滚筒及其他设备将其抛入到刮板运输装置中,割煤和装煤在同一时间进行,能够免去单独采煤环节,降低工作人员工作负荷,进一步提高工作效率。为保证采煤质量与安全,割煤时需要注意以下几点:要按照具体情况对滚筒升降做科学调整,必须保证顶煤切割的完整性,防止出现返工或安全问题。开展底煤切割工作时,板底及煤壁应保持较高的平整度。若煤层倾角较大,则最好采用单向割煤技术,按照从巷尾到巷头的顺序进行割煤作业,以空刀形式返回至巷尾。

2.2 移架操作工艺技术

煤矿开采过程中,手动移架是一个特殊的工作面支撑形式,对顶板做支护处理时,应按照顺序移动,此过程需要注意对截深距离进行控制。顶板支架移动具有一定的滞后性,若采煤时未对它做及时处理,则极有可能留下安全隐患。一般而言,支架移动时间滞后是导致顶板损坏的主要原因,使其无法充分发挥支护作用。实际工作中,要按照煤矿具体情况,科学合理地确定采煤次序,选用有针对性的采煤工艺,在正确操作设备的前提下,利用人工辅助操作,实现采煤工作的安全稳定进行。

开展煤矿开采工作时,一定要正确使用移架操作技术,做好相应的支护,对移动距离进行合理控制,构建相对安全的作业区。移架工作通常是在割煤工作之后进行,及时支护可有效避免顶板事故,最大程度地保证工作人员的人身安全。若最先显露的顶板相对完整,且其承受的外界压力偏小,则可以适当延后移架工作,把移动距离保持在5架范围内。若顶板已出现破碎,说明其承受着极大的压力,此时便要采用超前支护法,移动距离最好保持在2架之内,同时要对支架移动速度进行科学控制。

2.3 合理选用采煤技术

由于矿产资源分布情况不同,选择的采煤技术也存在一定差别。目前,旱采与水采是较为主流的两类采煤技术。煤矿旱采技术可细分为两种,即柱式及壁式开采。开采煤矿时,要及时对其进行分段处理,确保采煤工艺流程满足安全要求,实现高效工作。除此之外,应根据煤矿开采条件实施壁式开采,为开采作业提供安全、有效的保障。

3 结语

随着科学技术和社会经济的不断发展,我国煤矿开采工艺也在不断完善与进步,如果相关企业忽视巷道布置设计工作,那么实际开采过程很有可能出现问题。煤炭开采人员需要在井下进行长时间作业,必须要通过巷道布置与采煤技术保证其人身安全。为实现开采目标,应根据煤矿实际情况,科学合理开展巷道施工作业,熟练掌握巷道布置要点,对巷道布置和采煤技术等进行不断创新与优化,提升人才培养水平,增强施工人员安全意识,有效提高煤炭开采工作的安全性,减小意外事故出现的概率,进一步促进巷道布置及采煤技术快速发展,提升我国煤矿开采质量和效率。

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