论文部分内容阅读
摘 要：随着我国对煤炭资源的需求量不断增多，这让煤矿开采行业也变得逐渐热闹非凡，而加强开采煤矿的力度，则能够为社会提供更多的煤炭资源，切实地服务好人们的日常生活，还有社会的生产。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，文章主要分析了中国煤炭开采的现状，探讨煤矿开采技术和开采工艺，以期促进相关工作的发展。
关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤技术
1导言
煤矿生产是一个非常复杂且危险的过程。近年来，随着我国经济的发展和科学技术的不断进步，我国煤矿生产技术取得了很大的进步。只有对煤矿开采巷道布置的方法，还有采煤工艺技术进行充分的考虑，才能够使我国煤矿开采的效率得到真正的提升，提高煤矿开采率，让矿工的工作量还有工作强度都能够得到显著的改善，达到对矿工工作安全性进行保护的目的。
2采煤相关概念
煤炭作为一种基础性能源，在我国国民生产中占据着极为重要的地位。煤炭含有多种矿物元素，是一种不可再生的基础能源。我国是煤炭储量大国，也是煤炭出口大国，煤炭为我国国民经济提供了强有力的能源保证。目前，我国常用采煤技术主要有单一走向长壁采煤技术、倾斜分层走向长壁下行垮落采煤技术、倾斜分层倾斜长壁采煤技术、放顶煤采煤技术和急倾斜煤层采煤技术等五类。采煤技术的选择是依据煤层埋藏条件决定的，在煤矿开采过程中还需要遵守安全生产原则、高效开采原则及经济合理原则等，进行合理、安全、高效的煤矿开采。
（1）单一走向长壁采煤技术适用的范围广泛，具有采空区处理工艺简单、处理费用不高的优点，在顶板易于垮落的缓斜、倾斜和中厚煤层情况采用得比较多。
（2）倾斜分层走向长壁下行垮落采煤技术能获得较好的经济指标，但在煤矿假顶铺设时困难，巷道维护和管理比较复杂。
（3）倾斜分层倾斜长壁采煤技术具有工艺和布置相对简单，工艺造价费用较低，适应性广，造价低等优点。但是该技术倾斜巷道距离较远，生产运输和通风存在困难，给生产效率和生产安全带来一定的威胁。
（4）放顶煤采煤技术具有适应范围广，生产效率较高，生产设备成本较低的优点，但是也存在生产损耗较大，安全性不高的缺点。
3煤矿开采的巷道布置技术分析
3.1随着煤炭资源需求量的不断增加，尽管我国煤矿开采工艺取得了一定的发展，但煤矿开采区域地理环境复杂多样，开采条件差，加上企业对开采技术不完善，这就要求企业需要根据周围环境科学合理的进行巷道布置和采煤工艺。巷道是构成煤矿开采的主要通道，在煤矿开采过程中起到煤炭提升、设备运输和通风排水等作用，在煤矿企业中常见的巷道分为直立巷道、水平巷道和倾斜巷道，巷道的安全影响着煤矿开采能否安全顺利的进行，因此企业在巷道布置时必须做好煤层结构及煤炭资源储备的全面分析，依照相关工艺流程进行操作，针对不同煤层采用不同的巷道布置技术，关注巷道的布置效果，及时处理开采过程中的问题。
3.2近距离煤层的巷道布置分析
近距离煤层主要是指两个煤层间隔较小的煤层，在煤层开采过程中，针对不同煤层的压力，会产生不同的情况，特别是当上煤层处于开采状态，会形成对下煤层的压力，也有可能触发冒顶的危险，因此针对近距离煤层的巷道布置过程中，首选要根据下煤层顶板的承受压力进行布置，可采用重叠布置方法，将重叠设置为统一长度的顶板，严格按照设计要求进行作业，确保上煤层和下煤层的高度处于安全距离才可以施工，与普通巷道相比，近距离煤层的布置安全可靠性较低。
3.3多煤层和复合型的巷道布置
多煤层巷道布置过程中要综合考虑布局的合理性和科学性，多煤层多数处于煤层开采条件复杂的环境中，受周围的影响较大，支护结构的不合理很有可能造成支护受力不均匀，影响煤层的开采，在进行多煤层巷道的开采过程中首先要合理设计巷道，对第一层上下区域的巷道布置选择适合的支护技术进行加固，采用控制中间煤层的空间的方式处理中间煤层的巷道压力，这样既能满足生产的需求又可以日后维护巷道。
复合型煤层和多煤层情况类似，首先要考虑上下煤层的稳定性，将煤层的距离控制在一定的可控范围内，其次要考虑到巷道布置时产生的支撑压力对煤层的影响，就目前的技术而言，复合型煤层的巷道布置采取分组布置的方式，该方式适合煤矿自身条件较好的煤层，使用的范围较小。
4煤矿采煤技术
4.1做好采场围岩的勘察工作
在煤矿开采前，要对采场进行观察和研究，明确采场周围岩石的分布情况，分析如何才可以实行有效的岩层控制。在实际开采过程中，要根据实际情况合理使用岩层控制技术，提高开采效率，确保开采活动可以在低成本、高效率、高安全的情况下进行。要运用一定的数学或力学理论，充分分析矿井的实际状况，对煤的分布、地形地势及开采方式进行讨论、研究，制定科学合理的实施方案。同时，在开采过程中要及时使用现代化的先进设备、材料、技术等，解决在开采过程中可能出现的问题和困难，降低部分施工过程高成本的问题，将施工简单化。另外，要完善对矿井的监测制度和方法，实行良好的监测方案，保证监测的实时性，开展对矿井顶板、支护的质量等方面的监测，保证矿井的任何方面都是安全和正常的，更加直观地反映矿井的实际状态。
4.2割煤与装煤技术
采取此项技术，具体是科学的安排，同时选择好采煤机的工作方法，还有进刀的方法。一般情况下，如果煤层比较平缓，则可以在作业的过程中采取双向割煤的工作方法，也就是在正式进行工作前，全方位地检查采煤机的工作状态，为了防止万一，需要将采煤机的冷却装置打开，同时将其的运作维持在5min左右的空载状态，归根结底就是为了有效地评定采煤机的实际工作性能，在发现其有故障的情况存在，就需要对设备进行及时的维修，或者是进行更换。在进行割煤期间，需要适当地对滚筒的升降幅度进行相应的调整，而在操作割底期间，需要让煤壁的状态一直保持为直线。虽然机械设备提高采煤与装煤的技术水平，但还不能完全实现智能化，需要人工進行干预。从目前的发展来看，在割煤技术上需要注意进刀的角度和速度，这些都是割煤技术的关键，而对于装煤应该在保证不损失过多煤炭的情况下进行等。
4.3机械化放顶技术
在开采煤层相对较厚的煤矿时，可以使用机械化放顶技术，这也是一种技术水平相对较高的采煤方法，但是其在传统煤矿开采中并未得到广泛应用。在使用机械化放顶技术时，首先需要建设一个一定长度和面积的工作面，采取措施对煤层进行松化处理，粉碎顶层掉下来的煤炭，完成煤炭采集，最后将煤运出。这种技术在一些较大的煤矿企业被广泛使用，但是由于煤层之间的差异，在使用机械化放顶技术时也会出现差异，需要对其给予重视。机械化放顶技术是中国煤矿开采过程中广泛使用的一种方式，在世界其他国家的煤矿开采中也得到广泛使用，具有较高的开采率，还可以实现高产量、低成本的目标。但是机械化放顶技术也存在一定的不足之处：危险系数比较高、缺乏安全性，在使用过程中可能会出现机械故障、伤人等危险，所以在使用这种技术时需要建立全面的安全措施，防止危险的发生，保证施工人员的安全。
结束语
综上所述，随着我国经济的快速发展，各行各业都迎来了高速发展的时期。而煤炭资源是我国各行各业发展的重要能源保证。加强对采煤技术的研究，提高采煤水平，是获取经济效益的重要手段，在煤矿开采过程中面对不同的巷道布置，做好巷道技术的分析和创新，在保障安全开采的同时提高煤矿的开采质量和效率，完善技术水平。
参考文献：
[1]邓飞.煤矿开采技术及其工艺研究[J].能源与节能，2018（03）：116-117.
[2]时坦.煤矿开采巷道布置及采煤工艺分析[J].山东工业技术，2018（06）：81.
[3]李丰领.煤矿开采中的巷道布置及采煤技术分析[J].山西能源学院学报，2018，31（01）：3-5.
[4]白星.煤矿开采技术初探[J].内蒙古煤炭经济，2018（01）：48-50.
关键词：煤矿开采；巷道布置；采煤技术
1导言
煤矿生产是一个非常复杂且危险的过程。近年来，随着我国经济的发展和科学技术的不断进步，我国煤矿生产技术取得了很大的进步。只有对煤矿开采巷道布置的方法，还有采煤工艺技术进行充分的考虑，才能够使我国煤矿开采的效率得到真正的提升，提高煤矿开采率，让矿工的工作量还有工作强度都能够得到显著的改善，达到对矿工工作安全性进行保护的目的。
2采煤相关概念
煤炭作为一种基础性能源，在我国国民生产中占据着极为重要的地位。煤炭含有多种矿物元素，是一种不可再生的基础能源。我国是煤炭储量大国，也是煤炭出口大国，煤炭为我国国民经济提供了强有力的能源保证。目前，我国常用采煤技术主要有单一走向长壁采煤技术、倾斜分层走向长壁下行垮落采煤技术、倾斜分层倾斜长壁采煤技术、放顶煤采煤技术和急倾斜煤层采煤技术等五类。采煤技术的选择是依据煤层埋藏条件决定的，在煤矿开采过程中还需要遵守安全生产原则、高效开采原则及经济合理原则等，进行合理、安全、高效的煤矿开采。
（1）单一走向长壁采煤技术适用的范围广泛，具有采空区处理工艺简单、处理费用不高的优点，在顶板易于垮落的缓斜、倾斜和中厚煤层情况采用得比较多。
（2）倾斜分层走向长壁下行垮落采煤技术能获得较好的经济指标，但在煤矿假顶铺设时困难，巷道维护和管理比较复杂。
（3）倾斜分层倾斜长壁采煤技术具有工艺和布置相对简单，工艺造价费用较低，适应性广，造价低等优点。但是该技术倾斜巷道距离较远，生产运输和通风存在困难，给生产效率和生产安全带来一定的威胁。
（4）放顶煤采煤技术具有适应范围广，生产效率较高，生产设备成本较低的优点，但是也存在生产损耗较大，安全性不高的缺点。
3煤矿开采的巷道布置技术分析
3.1随着煤炭资源需求量的不断增加，尽管我国煤矿开采工艺取得了一定的发展，但煤矿开采区域地理环境复杂多样，开采条件差，加上企业对开采技术不完善，这就要求企业需要根据周围环境科学合理的进行巷道布置和采煤工艺。巷道是构成煤矿开采的主要通道，在煤矿开采过程中起到煤炭提升、设备运输和通风排水等作用，在煤矿企业中常见的巷道分为直立巷道、水平巷道和倾斜巷道，巷道的安全影响着煤矿开采能否安全顺利的进行，因此企业在巷道布置时必须做好煤层结构及煤炭资源储备的全面分析，依照相关工艺流程进行操作，针对不同煤层采用不同的巷道布置技术，关注巷道的布置效果，及时处理开采过程中的问题。
3.2近距离煤层的巷道布置分析
近距离煤层主要是指两个煤层间隔较小的煤层，在煤层开采过程中，针对不同煤层的压力，会产生不同的情况，特别是当上煤层处于开采状态，会形成对下煤层的压力，也有可能触发冒顶的危险，因此针对近距离煤层的巷道布置过程中，首选要根据下煤层顶板的承受压力进行布置，可采用重叠布置方法，将重叠设置为统一长度的顶板，严格按照设计要求进行作业，确保上煤层和下煤层的高度处于安全距离才可以施工，与普通巷道相比，近距离煤层的布置安全可靠性较低。
3.3多煤层和复合型的巷道布置
多煤层巷道布置过程中要综合考虑布局的合理性和科学性，多煤层多数处于煤层开采条件复杂的环境中，受周围的影响较大，支护结构的不合理很有可能造成支护受力不均匀，影响煤层的开采，在进行多煤层巷道的开采过程中首先要合理设计巷道，对第一层上下区域的巷道布置选择适合的支护技术进行加固，采用控制中间煤层的空间的方式处理中间煤层的巷道压力，这样既能满足生产的需求又可以日后维护巷道。
复合型煤层和多煤层情况类似，首先要考虑上下煤层的稳定性，将煤层的距离控制在一定的可控范围内，其次要考虑到巷道布置时产生的支撑压力对煤层的影响，就目前的技术而言，复合型煤层的巷道布置采取分组布置的方式，该方式适合煤矿自身条件较好的煤层，使用的范围较小。
4煤矿采煤技术
4.1做好采场围岩的勘察工作
在煤矿开采前，要对采场进行观察和研究，明确采场周围岩石的分布情况，分析如何才可以实行有效的岩层控制。在实际开采过程中，要根据实际情况合理使用岩层控制技术，提高开采效率，确保开采活动可以在低成本、高效率、高安全的情况下进行。要运用一定的数学或力学理论，充分分析矿井的实际状况，对煤的分布、地形地势及开采方式进行讨论、研究，制定科学合理的实施方案。同时，在开采过程中要及时使用现代化的先进设备、材料、技术等，解决在开采过程中可能出现的问题和困难，降低部分施工过程高成本的问题，将施工简单化。另外，要完善对矿井的监测制度和方法，实行良好的监测方案，保证监测的实时性，开展对矿井顶板、支护的质量等方面的监测，保证矿井的任何方面都是安全和正常的，更加直观地反映矿井的实际状态。
4.2割煤与装煤技术
采取此项技术，具体是科学的安排，同时选择好采煤机的工作方法，还有进刀的方法。一般情况下，如果煤层比较平缓，则可以在作业的过程中采取双向割煤的工作方法，也就是在正式进行工作前，全方位地检查采煤机的工作状态，为了防止万一，需要将采煤机的冷却装置打开，同时将其的运作维持在5min左右的空载状态，归根结底就是为了有效地评定采煤机的实际工作性能，在发现其有故障的情况存在，就需要对设备进行及时的维修，或者是进行更换。在进行割煤期间，需要适当地对滚筒的升降幅度进行相应的调整，而在操作割底期间，需要让煤壁的状态一直保持为直线。虽然机械设备提高采煤与装煤的技术水平，但还不能完全实现智能化，需要人工進行干预。从目前的发展来看，在割煤技术上需要注意进刀的角度和速度，这些都是割煤技术的关键，而对于装煤应该在保证不损失过多煤炭的情况下进行等。
4.3机械化放顶技术
在开采煤层相对较厚的煤矿时，可以使用机械化放顶技术，这也是一种技术水平相对较高的采煤方法，但是其在传统煤矿开采中并未得到广泛应用。在使用机械化放顶技术时，首先需要建设一个一定长度和面积的工作面，采取措施对煤层进行松化处理，粉碎顶层掉下来的煤炭，完成煤炭采集，最后将煤运出。这种技术在一些较大的煤矿企业被广泛使用，但是由于煤层之间的差异，在使用机械化放顶技术时也会出现差异，需要对其给予重视。机械化放顶技术是中国煤矿开采过程中广泛使用的一种方式，在世界其他国家的煤矿开采中也得到广泛使用，具有较高的开采率，还可以实现高产量、低成本的目标。但是机械化放顶技术也存在一定的不足之处：危险系数比较高、缺乏安全性，在使用过程中可能会出现机械故障、伤人等危险，所以在使用这种技术时需要建立全面的安全措施，防止危险的发生，保证施工人员的安全。
结束语
综上所述，随着我国经济的快速发展，各行各业都迎来了高速发展的时期。而煤炭资源是我国各行各业发展的重要能源保证。加强对采煤技术的研究，提高采煤水平，是获取经济效益的重要手段，在煤矿开采过程中面对不同的巷道布置，做好巷道技术的分析和创新，在保障安全开采的同时提高煤矿的开采质量和效率，完善技术水平。
参考文献：
[1]邓飞.煤矿开采技术及其工艺研究[J].能源与节能，2018（03）：116-117.
[2]时坦.煤矿开采巷道布置及采煤工艺分析[J].山东工业技术，2018（06）：81.
[3]李丰领.煤矿开采中的巷道布置及采煤技术分析[J].山西能源学院学报，2018，31（01）：3-5.
[4]白星.煤矿开采技术初探[J].内蒙古煤炭经济，2018（01）：48-50.