华北理工大学河北唐山063210
摘要:在煤矿开采生产过程中,矿井开拓以及巷道布置是非常重要的工作。就这两个方面的实际工作而言,其涉及内容较多。只有在实际工程中综合运用这些方法,才能保证煤矿开采作业的安全和效益。本文就煤矿矿井开拓和巷道布置的改进进行简单的阐述。
关键词:煤矿矿井开拓;巷道布置;改进
随着煤矿的开采推进,矿井开拓和巷道布置改进工作至关重要,其目的是要解决生产安全问题,消除不良因素的影响,从而实现煤矿合理生产,改善煤矿矿井的劳动条件和作业环境。因此,煤矿矿井开拓和巷道布置应当结合矿井煤矿生产状况,保证开拓和巷道布置工作合理性,提高煤炭产量。
1矿井开拓与巷道布置改进工作意义
生产技术对煤炭产量至关重要,为了实现矿井的合理集中生产,就需要不断进行矿井开拓,同时优化巷道布置为安全生产撑起防护伞,提高生产效率。
1.1提高煤炭产量的需要
矿井开拓和巷道布置有效提高了煤炭产量,随着煤炭资源的不断开发,表层的煤炭资源不断挖掘,为了提升生产量,就需要进行深层的矿井拓展,并采用跨越回采和掘前预采的采矿方式,加大矿井的延伸深度,以满足生产需要,因此在煤矿生产时,要在保证矿井分布合理的前提下,以较少的开拓工程获取较多的煤量。通过多年的煤矿矿井经验分析,采用矿井开拓与巷道布置的方式是实现集中开采的重要举措之一。
1.2优化开采环境,实现开采机械化
矿井和巷道是煤炭资源重要的运输路径,只有营造宽阔良好的采矿空间,才能保证大型机械化设备的应用,为采矿机械化发展提供保障。煤矿巷道是煤层开采过后留下的空间,随着采煤深度不断增加,矿井和巷道成为制约煤矿下一步开采的重要因素,尤其是影响机械化采煤的开展。当前煤层回采工艺、矿井技术装备不断发展演变,工作面单产和采取生产能力不断提高,煤炭生产呈现集中化的趋势。因此,矿井开拓和巷道布置也应当及时改进,进一步发挥机械化的优势,创造更大的经济效能。
1.3回采和掘进工作密切配合
煤层回采包括了落矿、出矿、地压管理三部分作业,回采工艺直接影响采矿方法的经济指标,煤矿生产工作是连续化生产,但是生产和准备工作之间存在着一定的矛盾,这就需要煤矿要根据生产条件来调节回采和掘进的比例关系,维持两者之间的平衡性。在煤矿实践生产过程中,要将矿石和合格块度从矿体上菜落,并根据工作面划分将采下的煤矿运输到地面上,这一过程需要借助输送机、装载机。放矿机等,同时要加强对巷道的维护,加强地压管理,因此要不断改进狂劲开拓和巷道布置,强化对薄弱环节的控制,保持回采和掘进的合理比例,保证煤矿矿井的可持续发展。
2煤矿矿井开拓及巷道布置改进遵循原则
煤矿矿井开拓及巷道布置改进事关企业的安全生产,其工作目的是实现矿井和巷道的布置合理性,提高矿区的开采能力,其在工作中应当遵循以下原则:①安全生产的原则,煤矿矿井开拓和巷道布置应当严格遵守煤矿安全生产的规程,并根据相关的政策标准选择施工方式,从生产实践中不断优化工作方法,从而不断提高和完善矿井的生产状况,提高煤矿生产的安全性;②矿井开拓和巷道布置应当保持集中,避免由于设置分散而影响效果,通常而言,大中型的煤矿应当采用水平和较少的来负担生产,对承担着生产任务的煤矿,要减少生产个数,逐步完成开拓和巷道布置工作;③遵照其他工程参数进行施工,巷道的布置要根据煤层的厚度、煤层开采方式、并综合考虑采取生产能力、单层面的开采量、矿井分布等,设置矿井的开拓深度,并合理选择巷道支护方式,提高工作有效性;④矿井开拓和巷道布置要遵循规定技术政策,协调经济性和技术性的关系,在降低掘进率的同时提高巷道的采煤量,减少矿井开拓和巷道布置的经济投入,为提高煤质创造利好条件。同时也要考虑到进一步挖掘矿井潜力,为提高煤炭产量留有一定的余地。
3煤矿矿井开拓及巷道布置改进工作策略
3.1合理选择工作面长度,提高回采工作面产量
当前煤矿矿层回采工作是煤矿生产的主攻方向,旨在追求回采工作面的单产,在矿井开拓和巷道布置工作上,要选择合理的工作面,控制矿井巷道的工作量,为巷道支护技术应用提供良好的空间,并为提高回采工作量创造条件,实现回采工作的集中连续。煤矿企业要综合评估矿区的发展方向,选择和确定适宜的回采工作面长度,并以此为基准来改善开拓和巷道布置工作,为工作提供科学的参数。
3.2巷道联合布置
开采煤层群时的采区巷道联合布置是改进矿井开拓与巷道布置的重要内容和途径,也是生产矿井合理集中生产中如何布置采区和设计新采区经常需要考虑和研究的重要问题。我国开采缓倾斜和倾斜煤层群的矿井数目和产量所占比例都很大,根据统计显示,约占据我国总体矿井的90%左右,同时大部分矿井都采用了不同程度的采取巷道联合布置,这种布置方式可以有效扩展煤矿采取的生产效率,提高煤矿采量,增大采取的使用年限,减少矿井内同时生产的采区数目。
3.3以发挥设备效能为基准
煤矿矿井开拓和巷道布置的目的之一是拓展设备的工作效能,对于划分阶段或盘区进行开拓的大中型煤矿,矿井集中开拓侧重于采用岩石集中大巷,适当加大新水平的阶段高度和提高水平的生产能力。通过矿井开拓与巷道布置的改进和对矿井生产系统中薄弱环节的技术改造,提高水平的生产能力是矿井合理集中生产的重要途径,也是多水平生产的大型矿井,逐步减少同时生产的水平数目,实现集中生产的有效措施。
3.4合理布置矿井集中度
矿井集中有助于减少采矿阻力,提高矿区的煤炭产量。随着煤矿生产和技术的发展,按照合理集中生产的要求,有的矿井开采深部时,进一步改进矿井开拓与巷道布置,往往会受到矿井范围、井田划分等的限制,不得不突破原有的矿井范围,采取调整扩大井田范围和井口合并等措施,改变矿区内生产矿井的部署,以利于矿区的持续稳定高产,具有良好的应用经济前景。
3.5巷道布置及支护技术应用
煤矿巷道布置应当和矿井的实际生产状况相符合,在运输和轨道大巷。采区上山和下山等巷道应当布置在岩层或者非突出煤层中,同时其布置应当减少突出煤层次数,合理规避地质构造较为薄弱的环节,尤其是避开构造破坏地带,此外为了发挥每层巷道的优势,应当优先布置在被保护层区域或者其他的卸压区域。我国煤矿矿井多采用水平或者集中运输巷道,采区石门的间距在400m-600m,随着石门贯穿煤层之后,可以布设采取巷道,主要有两种方式,即单层布置和联合布置,前者在各个煤层分别布设巷道,形成独立的运输和通风系统,后者则是在煤层间距较小的情况下,把基层煤层联合起来共同设置巷道,公共巷道多设置在煤组最下面的煤层中。
4小结
改革开放后,我国的经济得到突飞猛进的发展,特别是近十几年来,我国的实体经济有了极为明显的提升。煤矿产业起到了举足轻重的作用,煤矿的开采关系着我国社会稳定的长远发展。唯有深入了解煤矿矿井开拓以及巷道布置需要做好的改进工作,并采取有效合理的措施手段完善,才能够实现煤矿产业的进一步发展,促进我国社会经济的长期稳定发展。
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作者简介:
张学强(1981-),河北唐山人,华北理工大学在读工程硕士,现就职于开滦能源化工股份有限公司吕家坨矿业分公司。