井工煤矿采掘技术初探

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山东工业技术
2021年10月27日 03:08

前进煤矿采掘技术方案

摘 要:在开采煤炭时,进行地下作业是其主要特征之一。在井工煤矿作业时,要合理使用好井筒及巷道,在开凿过程中要将井筒和地下巷道互为连通。随着煤矿采厥技术的不断提高,为了保证好煤炭的合理供应,必须对其技术进行优化处理,从而提高煤矿的生产安全条件,保证煤矿企业能够获得更为长远的发展。

关键词:井工;煤矿;采掘技术

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.086

煤炭是我国各项资源中最为丰富的一项能源,能源的供应对社会的发展和经济的进步等起着不可或缺的作用[1]。由于人们对能源的需求在不断的增加中,为了保证煤炭的合理供应,必须采取合理的煤矿挖掘技术。煤炭资源一般处于地底,所以势必要进行地下作业。在地下作业过程中,一定会使用到巷道,通过合理的采掘作业形成相互连通的巷道,保证人员设备安全,再合理布置好采煤的工作面,及时支护好采煤工作面。上述做法是为了能够让工作人员在采煤过程中能够形成一定的空间,再将煤炭资源运输到地面。在地下进行煤矿开采时,采煤工作要经过诸多个复杂的生产环节,最终才能够将煤炭资源从地底下挖出输送到地面上。基于此,必须充分优化采煤技术,使用新的设备和方法来提高煤矿的生产效率,与此同时广泛提高煤矿的安全生产水平。

1 工程概述

本作业规程掘进的巷道为42205工作面回风巷(在本规程中简称为42205回风巷)调车硐室、避难硐室、移变硐室、临时水仓与阀门硐室。42205回风巷掘进工作面,位于422盘区开拓大巷北部,西部紧邻锦界煤矿井田边界,北部、东部均为实煤区。

地表以波状沙丘地,地势开阔。植被以以沙柳、沙蒿、柠条、沙打旺等为主,植被覆盖较好,掘进区域北部地表有神木引水隧道。4-2煤西翼开拓大巷(隧道南侧)掘进区域地表不存在水体河流。掘进目的及用途:形成42205综采工作面,满足回采时综采工作面通风、行人、运输、管线敷设等需要。

2 井工煤矿采煤技术的基本要求

在开采煤矿时,要对采煤技术进行相应选择。在选择过程中,势必要遵循以下两个方面的原则:其一,在开采煤炭资源过程中要充分考虑到地表移动情况,尤其是对于埋藏比较浅的煤层,更需要充分考虑到地表移动情况;其二,合理计算资源回收率,在开采煤炭资源之前就要对影响开采的相关因素加以考虑,为了获得更好的经济效益时要对煤矿的回收率加以计算,从而保证好开采煤炭资源的合理性及安全性,详细计算好企业的经济效益,一旦支出大于收入,势必要谨慎考虑此次开采[2]。总而言之,企业在开采煤炭资源过程中,要充分遵循上述两个原则,从而保证好施工安全,又能够获得一定的经济效益。

3 优化井工煤矿采掘技术

3.1 不断优化巷道布置

42205回風巷沿煤层走向平行布置,方位角为0°34′53″。东部、西部、北部均为实煤区。

42205回风巷断面形状为矩形断面,掘高3300mm,净高3100mm,净宽5400mm,工程量2618m。

42205联巷34.6m,断面形状为矩形断面,掘高3300mm,净高3100mm,净宽5400mm,工程量34.6m。

42205回风巷绕道开口位置,距B点向北40m,沿方位角135°34′53″掘进43.12m。

水仓硐室设计在42205回风巷的西侧,距B点向北250m施工第一个水仓硐室,临时水仓每隔200m设置一个,掘进过程中必须根据实际底板标高情况,临时水仓设置在最低处;临时水仓为矩形巷道,掘进宽5200mm,掘高3300mm,掘深3000mm。

调车硐室设计在42205回风巷西侧, 距B点向北80m施工第一个调车硐室,调车硐室每隔200m设置一个;调车硐室为矩形巷道,掘进宽5200mm,掘进高3300mm,净高3100mm,掘进深5500mm,硐室两边抹角2000×2000mm;

移变硐室设置在巷道西侧。移变硐室共设计三组,每组两个,间距200m,组与组之间中心距为800m,1#移变硐室设置在距B点中心线600m处;每个移变硐室掘宽7000mm,净宽6800mm,掘深3000mm,掘高3300mm,净高3000mm;

避难硐室均设置在巷道西侧。42205回风巷共设置3个临时避难硐室,1#避难硐室设置在距B点中心线120m,每隔1000m设置一个,避难硐室掘宽5400mm,掘深5500mm,掘高3300mm,净高3000mm。

总而言之,上述巷道布置方式能够在一定程度上减少矸石排放量,从总体上能够减少或者消除矸石的排放。

3.2 清洁开采技术

由于煤矿资源在开采过程中势必会产生粉尘污染,从而产生瓦斯现象。基于此,煤矿资源在生产过程中要选抽出煤层中的瓦斯,与此同时减轻生产的瓦斯量,一方面能够确保安全生产,另外一方面还能够及时减轻污染气体对环境所造成的危害[3]。在处理粉尘过程中,主要采取的技术是:其一,高压喷雾技术;其二,高压水辅助切割降尘技术。上述技术均一方面能够有效减少煤尘爆炸的风险,另外一方面还能够有效控制好采煤机切割过程中所产生的粉尘。

3.3 支护技术

根据施工设计,42205回风巷顶板采用锚杆支护,底板采取硬化技术,施工强度等级为C30的混凝土地坪,地坪厚度200mm,左帮采用锚网梁支护。巷道均沿煤层顶板掘进,煤层厚度小于巷道设计高度时要求破底板施工,特别是布置有隔爆水棚区、联巷过管路段巷道净高不低于3.1m。施工中如遇顶板破碎、层理裂隙发育时采用锚网梁联合支护,视现场具体情况,适当增加锚索支护,保证采掘活动安全。

参考文献:

[1]陈龙乾,郭达志,张明等.矿区地表采掘废弃地充填复垦材料及技术研究[J].中国矿业大学学报,2002,31(01):60-64.

[2]刘润年.超长走向采掘工作面远距离通风技术在梅花井煤矿的应用[J].中小企业管理与科技,2014,12(05):205-207.

[3]杨长东.高瓦斯煤矿采掘工程中通风技术与安全管理研究[J].价值工程,2013,10(16):104-105.

作者简介:叶军鹏(1986-),男,陕西澄城人,本科,采矿助理工程师,技术员。endprint

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