▶ 井巷
为进行采掘工作在煤层或岩层内所开凿的一切空硐,统称为井巷。井巷就如同煤矿的 “血管” 和 “神经”,承担着煤炭运输、人员通行、通风等重要功能。按照用途和功能,井巷可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。开拓巷道用于形成矿井基本生产系统,如主井、副井、井底车场等;准备巷道是为采区服务的巷道,像采区上山、采区下山等;回采巷道则是直接为采煤工作面服务的巷道,如工作面运输巷、工作面回风巷。
▶ 水平、阶段与区段
①水平:沿煤层走向某一标高布置运输大巷或总回风巷的水平面。它是矿井开采的一个重要划分标准,不同水平之间通过竖井、斜井等进行联系。例如,一个大型煤矿可能会划分多个水平,随着煤炭开采的深入,逐步向下一个水平延伸。
②阶段:沿一定标高划分的一部分井田。阶段的划分与水平密切相关,一个水平通常对应一个或多个阶段。每个阶段都有独立的运输、通风等系统,保障该区域的煤炭开采工作。
③区段(分阶段、小阶段):在阶段内沿倾斜方向划分的开采块段。区段是对阶段的进一步细分,通过划分区段,可以更合理地布置采煤工作面,提高煤炭开采效率。比如在一个阶段内,可以划分多个区段,依次进行采煤作业。
▶ 主要运输巷、运输大巷与石门
①主要运输巷:运输大巷、运输石门和主要绞车道的总称。主要运输巷承担着全矿井或采区煤炭、矸石、物料等的运输重任,是煤矿运输系统的关键部分。其运输能力直接影响煤矿的生产效率,所以需要配备高效的运输设备,如带式输送机等。
②运输大巷(阶段大巷、水平大巷或主要平巷):为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道。开凿在岩层中的称岩石运输大巷;为几个煤层服务的称集中运输大巷。运输大巷一般布置在较为稳定的岩层中,以保证巷道的稳定性和长期使用。在一些大型煤矿,运输大巷的长度可达数千米,通过多条运输大巷形成庞大的运输网络。
③石门:与走向正交或斜交的岩石水平巷道。石门主要用于连接不同的煤层或采区,实现煤炭、人员、设备等的通行。在石门施工过程中,需要注意岩石的稳定性,采取合理的支护措施,防止巷道坍塌。
▶ 上山、下山与主要绞车道
①上山:在运输大巷向上,沿煤岩层开凿,为 1 个采区服务的倾斜巷道。按用途和装备分为:输送机上山、轨道上山、通风上山和人行上山等。上山巷道在采区生产中起着至关重要的作用,输送机上山负责将采区内的煤炭运输到运输大巷,轨道上山用于运输设备、材料等,通风上山和人行上山则分别保障采区的通风和人员通行。
②下山:在运输大巷向下,沿煤层开凿,为 1 个采区服务的倾斜巷道。按用途和装备分为:输送机下山、轨道下山、通风下山和人行下山等。下山巷道的功能与上山巷道类似,只是其方向是向下的。在一些深部开采的煤矿,下山巷道的长度会很长,对巷道的维护和运输设备的要求也更高。
③主要绞车道(中央上、下山或集中上、下山):不直接通到地面,为一个水平或几个采区服务并装有绞车的倾斜巷道。主要绞车道利用绞车提升或下放设备、材料、人员等,是连接不同水平或采区的重要通道。在使用绞车时,必须严格遵守操作规程,确保运输安全。
▶ 采空区、老空与阶檐
①采空区:回采以后不再维护的空间。采空区的处理是煤矿安全生产的重要环节,如果处理不当,可能会引发顶板垮落、瓦斯积聚等事故。常见的采空区处理方法有全部垮落法、充填法等。全部垮落法是让采空区上方的顶板自然垮落,以减少对工作面的压力;充填法则是向采空区内填充矸石、粉煤灰等材料,支撑顶板,防止其垮落。
②老空:采空区、老窑和已经报废的井巷的总称。老空区内往往存在积水、瓦斯等隐患,在进行新的开采作业前,必须对老空区进行详细勘察,采取探放水、瓦斯检测等措施,消除隐患后才能继续开采,避免发生透水、瓦斯爆炸等事故。
③阶檐:台阶工作面中台阶的错距。在台阶式采煤工作面,合理控制阶檐的大小对于保障采煤安全和效率非常重要。如果阶檐过大,可能导致煤炭滑落伤人;阶檐过小,则会影响采煤设备的正常作业。
▶ 锚喷支护与喷体支护
①锚喷支护:联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护方式。锚杆可以将不稳定的岩石或煤层与深部稳定岩体连接起来,提供锚固力;喷混凝土或喷浆则可以封闭围岩表面,防止岩石风化、破碎,同时与锚杆共同作用,提高围岩的稳定性。在巷道掘进过程中,锚喷支护应用广泛,能够快速有效地对巷道进行支护,保障施工安全。
②喷体支护:喷射水泥浆和喷射混凝土作为井巷支护的总称。喷体支护可以在巷道表面形成一层坚固的防护层,增强巷道的承载能力,防止巷道变形、坍塌。在一些地质条件较好的巷道,单独采用喷体支护就可以满足支护要求;而在地质条件复杂的区域,则需要结合锚杆等其他支护方式,形成联合支护体系。