淺談綜合機(jī)械化在煤礦開采上的應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對能源的需求在逐漸的增加，我國的主要能源供應(yīng)是以煤炭為主的，近年來雖然大中小煤礦不斷的發(fā)展起來，但其開采的效率卻沒有多大的提高，這主要是因?yàn)槊旱V的采煤工藝還比較落后，影響了煤礦的高產(chǎn)增效。文章針對綜合化機(jī)械采煤技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對電氣自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)械中的具體應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電；綜合機(jī)械化；電氣自動(dòng)化

引言

近年來我國煤礦企業(yè)的事故發(fā)生率呈逐年上升的趨勢，這種高危產(chǎn)業(yè)，對井下工作人員的生命存在著很大的威脅，在礦井生產(chǎn)中如何提高其安全可靠度是目前急需解決的重要問題。隨著科技的進(jìn)步，采煤工藝有了較大的提升，對提高礦井的整體生產(chǎn)能力有了積極的作用，并有效的實(shí)現(xiàn)了礦井的增產(chǎn)高效。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，且這種自動(dòng)化技術(shù)在煤礦企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，使礦井生產(chǎn)中自動(dòng)化能力有了較大的提高，減少了煤井工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效的推動(dòng)了煤礦企業(yè)的高效、健康發(fā)展。

1 綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用

在各種采煤工藝當(dāng)中，最為先進(jìn)的技術(shù)當(dāng)屬于綜合機(jī)械化采煤工藝，這種工藝在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化作業(yè)，不需要人力的參于，不僅在很大程度上提高了勞動(dòng)效率，同時(shí)也減少了礦井事故的發(fā)生，保證了礦井工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1.1 裝備特點(diǎn)

隨著對煤炭需求量的增加，對礦井的開采量提出了更高的要求，礦井開始邁向高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)的發(fā)展方向，煤礦企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，首先要提高綜采工作面的單產(chǎn)，達(dá)到一礦一面或一礦二面的高度集中化生產(chǎn)，同時(shí)礦井要想實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的生產(chǎn)，必須加強(qiáng)開采的強(qiáng)度，同時(shí)還要保證采煤機(jī)的開機(jī)率，只有這樣才能有效的提高綜采工作面的小時(shí)生產(chǎn)能力。

采用大能力的新型綜采裝備來實(shí)現(xiàn)長期綜采工作面高產(chǎn)高效，也是今后采煤機(jī)械化的發(fā)展方向，其裝備自動(dòng)化程度高，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化；為了適應(yīng)采煤機(jī)快速割煤的要求，采煤機(jī)具備自動(dòng)調(diào)高等功能；液壓支架采用電液控制，能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的自動(dòng)控制；設(shè)備性能好、可靠性高。

1.2 綜合機(jī)械化采煤工藝

隨著綜合機(jī)械化采煤工藝的不斷發(fā)展和完善，在近些年內(nèi)長壁綜采采煤法取得了很好的效益。其工作面巷道布置僅有回風(fēng)平巷、運(yùn)輸平巷和開切眼，通風(fēng)系統(tǒng)完善良好。一般來說，加大綜采工作面的長度，增加采煤機(jī)割一刀的煤量，相應(yīng)地可減少工作面斜切進(jìn)刀及端頭作業(yè)等工序?qū)ιa(chǎn)的影響時(shí)間，因此能獲得較高的產(chǎn)量。確定綜采工作面的合理長度，一般以工作面日產(chǎn)量最高或噸煤成本最低為準(zhǔn)則，制約工作面長度的主要因素是工作面地質(zhì)條件和刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長度。增加工作面的推進(jìn)長度是減少工作面搬家次數(shù)最有效的方法。制約工作面走向長度增加的主要因素是回采巷道的掘進(jìn)和支護(hù)、可伸縮帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長度以及采場的地質(zhì)構(gòu)造。

短壁綜合機(jī)械化采煤工藝的應(yīng)用主要基于兩個(gè)條件：即回采巷道實(shí)現(xiàn)機(jī)械化快速掘進(jìn)和實(shí)現(xiàn)了綜采工作面上、下端頭的快速作業(yè)。這種采煤工藝使用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井，以及大型礦井回采塊段小、不適宜布置長壁綜采工作面開采的煤層。

短長壁綜采是在已掘巷道巷柱式開發(fā)區(qū)內(nèi)布置長壁工作面，并用綜采成套設(shè)備回采煤柱的新式采煤法。某國煤礦購置了中國綜采成套設(shè)備，在63L短長壁綜采工作面進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)期間，65d采出煤炭102415t，平均日產(chǎn)1300t，最高日產(chǎn)達(dá)2000t，工效和采出率均有大幅提高。實(shí)踐證明，短長壁綜采在該國具有廣闊的推廣前景，同時(shí)對我國中小型煤礦由巷柱式開采改為長壁綜采也具有借鑒價(jià)值。

煤礦資源屬于不可再生資源，雖然我國的煤炭儲(chǔ)量較多，但隨著近些年來工農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中對能源的需求量增加及煤礦綜合性機(jī)械化水平的提高，大部分煤礦的超強(qiáng)度開采，導(dǎo)致部分煤層枯竭，目前針對薄煤層的開采成為當(dāng)前的重要課題，薄煤層占我國煤炭總含量的較大比例，開采難度較大，長期以來我國的薄煤層開采工藝一直較為落后，機(jī)械化水平較低，導(dǎo)致薄煤層的產(chǎn)量一直難以提升。在薄煤層開采中，由于空間較小，煤層薄，一直難以選擇一個(gè)適合的開采方法，傳統(tǒng)的打眼放炮落煤的方法不僅產(chǎn)量低，其開采方法缺乏安全性。因此要想提高礦井的開采量，要針對薄煤層的開采采取必要的措施，提高單產(chǎn)水平。目前的綜合機(jī)械化開采在一定程度上實(shí)現(xiàn)了薄煤層的高產(chǎn)高效，是煤炭工業(yè)科技發(fā)展的一大進(jìn)步，不僅有效的擴(kuò)大了煤礦的綜合機(jī)械化開采的范圍，也在一定程度上提高了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，對煤礦的可持續(xù)性健康發(fā)展具有十分重要的意義。

2 電氣自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

采煤機(jī)從中厚煤層起步，發(fā)展到薄煤層、大功率、大采高強(qiáng)力滾筒采煤機(jī)。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式，逐漸發(fā)展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層，支架型式由占主導(dǎo)的掩護(hù)式，逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤（單輸送機(jī)）、兩柱掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架等多種架型。目前在發(fā)達(dá)國家液壓支架電液控制系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，且都成為綜采的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，在這方面我國與發(fā)達(dá)國家之間還存在著一些差距，但液壓支架電液控制系統(tǒng)將成為今后采煤機(jī)械設(shè)備的發(fā)展方向，促進(jìn)煤礦企業(yè)在開采過程中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的步伐。

科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，加快了電氣自動(dòng)化在采煤過程中的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使采煤過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，減少了人力的參于，目前在我國的采煤機(jī)研究領(lǐng)域，在綜合開采機(jī)械面裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控及專家診斷系統(tǒng)的可靠性是當(dāng)前著力研究的重要課題。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采煤的自動(dòng)化，不僅實(shí)現(xiàn)了液壓支架及采煤機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)采煤機(jī)還可根據(jù)煤層的變化情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)割煤及采煤的速度，實(shí)現(xiàn)了采煤過程中的人性化，提高了煤礦的高產(chǎn)高效，使煤礦的采煤機(jī)械化水平更上了一個(gè)新的臺(tái)階，對煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有極其重要的意義。

3 結(jié)束語

隨著人們對煤炭資源利用率的提升，煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中要想取得優(yōu)勢，只有實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的高產(chǎn)高效，提高企業(yè)的整體競爭力和實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，合理的把綜合機(jī)械化開采技術(shù)應(yīng)用到礦井中，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙重發(fā)展。

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