煤礦綜采工藝技術(shù)

賈禮祥

(西山煤電屯蘭礦，山西 太原 030206)

0 引言

我國的綜采工藝自20世紀70年代采用第一套全綜采設(shè)備之后逐步發(fā)展起來，大大的提高了產(chǎn)煤效率，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。先進的生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)工藝，是煤礦企業(yè)持續(xù)長久發(fā)展的關(guān)鍵。目前，我國的煤礦綜采工藝技術(shù)基本實現(xiàn)綜合機械化、機電一體化的現(xiàn)代化作業(yè)，能夠有效的降低生產(chǎn)成本，增加采煤產(chǎn)量，使煤礦業(yè)實現(xiàn)了高產(chǎn)高效率的開采作業(yè)。

1 煤礦綜采工藝的設(shè)備

綜采工藝設(shè)備的先進水平直接影響到煤礦開采的效率，先進的綜采設(shè)備，能夠大大提高采煤效率和質(zhì)量，是煤業(yè)研究的重點。我國作為世界上第一大產(chǎn)煤國，不僅在開采工藝上達到世界領(lǐng)先水平，在綜采設(shè)備，如煤機設(shè)備等在世界排行名列前茅，屬于先進的煤礦開采設(shè)備。目前，我國在煤礦綜采工藝上的設(shè)備主要是電牽引采煤機、大型刮板輸送機、系列化液、壓支架、大運距帶式輸送機等，采煤工藝的復雜性以及環(huán)境的嚴峻性，要求必須功率大、技術(shù)先進、具備較大的運輸能力以及機械強度，在特殊環(huán)境下能夠適應(yīng)作業(yè)。同時，要注意綜采設(shè)備的保養(yǎng)與維修，確保設(shè)備能夠正常作業(yè)，保證采煤工作能夠正常進行。根據(jù)用途不同，綜采設(shè)備主要分為以下幾個方面:①用于采煤工作面的開采、運輸以及保護的設(shè)備，例如采煤設(shè)備、液壓支架類設(shè)備、刮板輸送機、端頭支護設(shè)備等。目前，我國的電牽引采煤機已達到世界先進水平，其開采煤層高度在0.8～7.0 m之間，總裝機功率達238～2500 kW，滿足了煤礦開采的需要，使我國采煤量以及采煤效率大大增加。②用于巷道內(nèi)的煤炭運輸設(shè)備，例如破碎機、轉(zhuǎn)載機、運輸機、皮帶等。③用于煤業(yè)組織管理的設(shè)備，例如調(diào)度臺、廣播、電話、語音信號設(shè)備等。此外，還有一些其他的輔助設(shè)備，例如供電、供水、供風等設(shè)備。

2 煤礦綜采工藝流程及工作模式

煤礦開采是一項復雜危險的工作，因此必須嚴格按照其綜采工藝流程來進行規(guī)范安全作業(yè)。首先，煤礦綜采工藝的流程主要包括采煤機切煤、落煤和裝煤、輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機到新位置、采空區(qū)、頂板強行放頂?shù)?，在作業(yè)過程中，不僅要根據(jù)實際狀況設(shè)計優(yōu)化的綜采工藝流程，例如現(xiàn)場條件、采煤機工作方式、裝運煤的方式等的實際情況;還要注意采煤作業(yè)面的優(yōu)化，根據(jù)實際煤層來采用合適的綜采技術(shù)，如考慮煤層厚度、工作面長度、進刀方式等，一來要保證采煤工作的連續(xù)性，二來保證采煤工作的高效率。其次，大部分煤礦企業(yè)目前都是采用三八制工作方式，采取靈活的三班倒班制，一般是兩班采煤，一班準備或者兩班半采煤，半班準備的綜采作業(yè)模式，也有部分企業(yè)是實行四六制的工作模式，此種工作模式流動性更大，更靈活，一般采用三班采煤，一班準備或者四班交叉作業(yè)的模式?？茖W合理的倒班制模式，能夠有效提高采煤工作面的開機率，減少機械準備時間、工序結(jié)合時間、工種交接時間、檢修時間等，從而提高采煤效率。另一方面，根據(jù)綜采工藝流程的實際內(nèi)容，配備合理的工作人員，不同工種的人員負責不同的采煤工作，具體到煤炭的開采、裝、運等各方面，盡量細化分工，各崗位員工各盡其職，認真規(guī)范作業(yè)，提高采煤工作的效率和保證作業(yè)的安全可靠性。

3 煤礦綜采工藝技術(shù)

目前，我國煤礦綜采工藝技術(shù)基本實現(xiàn)現(xiàn)代化、機械化，使煤礦開采具有生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)連續(xù)性強、產(chǎn)量高、效率高等特點。根據(jù)實際的煤層工作面以及綜采設(shè)備的具體情況，對煤礦機械化開采工作面進行優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)不同的工作面機械設(shè)備實際情況，經(jīng)常需要不斷擴大煤層工作面的尺寸，采取不同的綜采工藝技術(shù)進行開采，以便更好地滿足生產(chǎn)的需求。一般分為以下三種常見煤礦綜采工藝技術(shù)。

3.1 短壁綜合機械化開采工藝

短壁綜合機械化開采工藝是常見的一種煤礦綜采工藝，其主要針對一些復雜的煤層工作面或環(huán)境條件惡劣的煤礦開采而制定的煤礦綜采工藝技術(shù)，主要適用于投注和形狀不規(guī)則的煤層機械化開采，采用短壁綜合機械化開采工藝技術(shù)進行煤礦開采的煤層工作面主要有以下三個特點:第一，采煤的工作面較短，而且一般采用后退式開采的工作方式;第二，采用雙滾筒采煤機，根據(jù)滾筒螺旋的旋轉(zhuǎn)次序和方式確定采煤機的工作模式，其主要運行模式是從中部斜切進刀且單向割煤方式，此外，還需根據(jù)采煤層的實際情況，加大采煤機的開采深度，以便適應(yīng)開采，保證開采作業(yè)正常進行;第三，煤礦開采設(shè)備便于整理和運輸，隨著我國煤礦綜采技術(shù)與綜采設(shè)備的發(fā)展，設(shè)備的輕便在一定程度上會影響到煤礦開采的工作效率，因此，輕型化的開采機械設(shè)備，不僅便于運輸整理，還可提高煤炭的采集工作效率。

3.2 長壁綜合機械化開采工藝

長壁綜合機械化開采工藝主要適用于一些相對穩(wěn)定、頂板狀態(tài)良好、少斷層、煤層坡度較緩的煤層，一般在設(shè)計開采工藝時都是采用超長的采煤工作面，同時配備2臺采煤機。此外，對于刮板輸送機的設(shè)計工藝，一種是把刮板輸送機設(shè)置在同一個采煤面上，分別用來切割采煤面的上半部分煤層和下半部分的煤層;另一種則是把中間巷道作為運輸巷道，然后在上半部分和下半部分煤面上各配備1臺刮板輸送機，形成相向運輸。長壁綜合機械化開采相比于短壁綜合機械化開采而言，主要有兩方面不同之處。一方面，長壁綜合機械化開采的煤層開采工作面比較長，為降低開采工作面的各種復雜工序帶來的負面影響，一般會在開采過程中增加單刀切割煤炭的開采量，可以有效提高煤礦開采的產(chǎn)量，從而提高煤礦開采的工作效率。另一方面，對于長壁綜合機械化開采工藝的煤層工作面的確定，不僅與煤層工作面的地質(zhì)環(huán)境因素、輸送機長度有關(guān)，還與煤炭的日生產(chǎn)能力相關(guān)，因此，煤層工作面長度的合理控制尤為重要，直接關(guān)系到煤炭的產(chǎn)量以及生產(chǎn)效率，根據(jù)實地考察以及對煤炭生產(chǎn)能力的評估設(shè)計合理的生產(chǎn)工作面長度，有利于減少工作面的轉(zhuǎn)移次數(shù)，從而達到高效率生產(chǎn)。

3.3 煤炭綜采工作面的端頭作業(yè)和快速搬家

在煤炭工作面的綜采過程中，影響最大的上下端口的端頭支護工作與載機的轉(zhuǎn)移工作，這兩項工作的效率直接決定了綜采工作面的工作效率。隨著我國綜采工作面的快速推進，如割煤速度的加快，對工作面端頭支護工作的要求越來越高，而端頭作業(yè)的問題逐漸嚴重，嚴重影響開采煤礦工作的效率，制約著采煤的產(chǎn)量，因此，提高綜采工作面的端頭作業(yè)至關(guān)重要。此外，綜采工作面的快速搬家主要包括通道支護和掘進、停采前的頂板維護以及工作面支架的運輸?shù)葍?nèi)容，其快速搬家的水平是煤礦綜采工作面高效率的體現(xiàn)。提高快速搬家的水平，是提高煤炭開采產(chǎn)量的重要因素之一，在這方面，我國已經(jīng)取得了一定的成就，能夠提供滿足不同要求的設(shè)備支架搬運車，以保證快速搬家工作的效率，節(jié)約機械設(shè)備搬家的時間，實現(xiàn)煤礦綜采工作面生產(chǎn)的連續(xù)性，從而滿足綜采工作面快速生產(chǎn)的需要，大大提高采煤的產(chǎn)量，保證綜采工作面作業(yè)的高效性、快速性。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代工業(yè)激烈競爭的背景下，煤礦企業(yè)要提高自身的企業(yè)核心競爭力，必須加快創(chuàng)新技術(shù)。對于煤礦開采而言，煤礦綜采工藝技術(shù)的水平直接決定煤礦企業(yè)的工作效率以及經(jīng)濟效益，因此，煤礦企業(yè)要不斷引進先進的工藝技術(shù)和工藝設(shè)備，對工藝技術(shù)要勇于創(chuàng)新，為提高企業(yè)競爭力及經(jīng)濟效益提供有力保障。

［1］周雪.煤礦綜采工藝技術(shù)探析［J］.科技風，2013，9(16):204-205.

［2］趙宏偉.淺析煤礦綜采工藝技術(shù)［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，11(7):100-101.

［3］張勇.煤礦開采工藝技術(shù)改造探討［J］.企業(yè)導報，2012，2(17):27-28.