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探讨煤矿开采的巷道布置及采煤工艺

2019-10-21芦军

锦绣·上旬刊 2019年8期
关键词:采煤工艺煤炭开采巷道

芦军

摘 要:在社会和经济发展过程中,煤炭已经成为各领域发展不可或缺的能源。目前,我国是以开采的方式获得煤炭资源,但是在开采过程中,受到自然环境、开采技术等因素的影响,不仅会减少煤炭开采量,还有可能引发安全事故。为提升开采效率,避免出现安全事故,许多煤矿企业都采用巷道布置采煤工艺,本文围绕该工艺展开讨论,为煤矿企业应用该技术提供参考依据。

关键词:煤炭开采;巷道;布置;采煤工艺

引言

煤炭资源开采过程中,企业应根据实际情况,合理应用巷道布置采煤工艺。以传统的大采长工作面为例,需要在单一开采模式基础上,对巷道布置采煤工艺进行完善和优化,从而提升煤炭开采的效率。企业采用巷道布置工艺进行采煤时,应按照标准流程,使开采过程保持在连贯状态,以此减小由于中断开采对采煤效率的影响。

1 煤矿开采巷道布置技术分析

我国各领域发展对煤炭资源的需求量持续增长,使得我国煤炭行业在获得巨大发展空间的同时,需要尽快提升开采技术水平。由于煤炭资源开采多数在复杂恶劣的地质环境中进行,并且开采时会面临较大的危险,所以完善开采技术,提升开采水平,才能在保证安全的前提下,提升开采效率。现阶段我国煤炭企业开采煤炭时,巷道布置采煤技术是重要的组成部分,根据采煤环境、采煤量等因素进行综合分析,才能合理布置巷道走向,构建起完善的巷道组织,以便在煤炭开采时,有效提升运输速度,还能做好通风和排水。目前,巷道种类分为三种,分别为直立型、水平型以及倾斜型。煤炭企业对煤炭资源分布情况进行调查,选择合理的位置布置巷道,才能保证每个层面的煤炭资源充分的开采,并且建立成安全稳定的组织结构,避免巷道出现坍塌等安全事故。

1.1附近煤层巷道布置分析

在附近煤层巷道布置过程中,若附近的煤层存在较小的间隙,并且呈现出的间隙会以递减的关系缩小,同时在不同位置,煤层承受的压力也不相同。通常情况下,上层煤炭多数先进行开采,此时下层煤炭会承受加大的荷载,在荷载的作用产生的应力会破坏下层结构。在狭小间隙的煤层布置巷道时,企业应在下层增加顶板,承受上层开采时产生的压力,并依托重叠法,将顶板作为开采环境的顶层结构。出现这样的开采结构,既能为下层煤炭开采创造巨大的空间,还能使煤层受到的压力均匀分布在顶板上,可显著提升采煤环境安全性。

1.2多煤复合巷道布局

对大型煤矿进行开采时,采用多煤复合巷道方式,设计出多条运输煤炭的巷道,设计人员应对煤矿地质结构进行分析,以此突显巷道布置的合理性。在大型煤矿地质结构中,由于复杂开采环境,会受到不同断面的应力的作用,一旦巷道布置位置错误,会破坏结构的稳定性。所以,在煤矿内布置多条复合巷道,以第一层巷道为例,在巷道的上下层位置,采用合适的支护技术,加强结构的稳定性,防止中间煤层出现坍塌情况。

1.3高瓦斯煤层路面布置分析

在煤炭开采过程中,会产生大量的瓦斯气体,若未能将瓦斯气体浓度控制在合理的范围内,会引发爆炸导致煤矿坍塌。为有效降低瓦斯浓度,需要借助巷道布置工艺,将巷道作为运输条件的同时,还能发挥通风作用,保证煤炭开采的安全性。在巷道设计过程中,将通风通道融入到设计中,采用声波其它脱水技术,在每个巷道的进口和出口位置,建立通风环境,防止瓦斯浓度超过安全临界值。

2 煤矿开采中采煤工艺

2.1割煤工艺

在采煤的准备阶段,工作人员应对煤层分布情况进行分析,通常需要借助特殊装置,对煤层的坡度、煤矿高度等条件进行计算,从而确定开采方式。目前,我国常用的开采方式,以割煤工艺为主,并且获得较好的开采质量,同时还能提升开采效率。工作人员采用割煤工艺进行采煤时,首先需要对使用的采煤设备进行调试,通常将设备保持空转状态在3-5分钟范围内。若设备出现问题时,工作人员可及时进行处理,避免设备在实际生产时影响到采煤质量和效率。然后,进入到割煤环节时,工作人员应对割煤设备的运行状态进行管理,包括滚筒运转速度、割煤速度等,一旦出现不稳定情况时,工作人员可对设备进行及时的调试,以提升割煤质量和效率。若在割煤期间遇到倾斜度较大的煤层时,工作人员可选择返回割煤工艺,在不同区域内建立分组移架结构,保证割煤工艺在稳定的状态下完成采煤任务。在经过一段时间的割煤操作后,工作人员应对设备中的滚筒结构进行调整,可使滚筒结构保持在稳定的运行状态。

2.2刮板输送设备的推动工艺

许多煤矿企业为提升运输效率,会采用刮板输送设备,以推动工艺的方式缩短运输时间。进入到煤矿的采煤环节,工作人员使用刮板输送设备,将采煤使用的设备、人员运输至指定位置,并在较短的时间内完成煤炭运输工作。刮板输送设备进入到运行状态,需要工作人员对设备的弯曲度进行监测,若弯曲度超过可控范围,会影响到设备的运行效率。所以,工作人员应对将设备保持在直线运行状态,才能防止设备出现弯曲问题。此外,工作人员在使用设备的准备阶段,对设备的运行状态等参数进行试验,以保证设备的稳定性,避免设备在运行时出现问题。

2.3正确使用移架操作技术

使用移架操作技术,既作为煤层的支护体系,应将移动距离控制在合理的范围内,还应成为采煤过程构建安全稳定环境重要的载体。作为保护煤层结构稳定性的支护体系,需要工作人员在完成采煤工作后,才能移动工作平台,有效防止由于煤层发生变化,导致结构的稳定性遭到破坏,避免出现安全生产事故。在移动支架平台时,若工作人员发现顶板位置存在缺陷,应及时停止平台移动,并继续增加支撑结构,防止顶板受到压力的作用,破坏移动支架,导致支护体系出现问题。

结语

综上所述,在煤矿采煤过程中,企业应对煤矿的地质结构、煤层分布等因素综合分析,选择合适的位置布置巷道,并在巷道内增加构建通风系统,从而降低采煤过程中瓦斯浓度的同时,配合使用合理的采煤工艺,提升采煤質量和效率,以保证工作人员在安全稳定的环境中进行采煤工作,为煤炭企业创造更多的经济效益做出应有的贡献。

参考文献

[1]李成林.煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术的相关应用分析[J].经营管理者,2015(36).

[2]吕建胜,LYUJiansheng.煤矿开采的巷道布置及采煤工艺研究[J].能源与节能,2016(3):48-49.

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