綜放成套設(shè)備與高產(chǎn)高效回采工藝探索和構(gòu)建

勉力林

摘要：我國(guó)現(xiàn)有的綜放成套設(shè)備在使用過(guò)程中往往存在著一定的缺陷，如液壓支架底座和連桿容易折斷、轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜而且使用周期短、輸送機(jī)輸送能力不足且可靠性差等，本文擬通過(guò)對(duì)綜放成套設(shè)備重新進(jìn)行配套設(shè)計(jì)和擇優(yōu)進(jìn)行配型來(lái)提高綜放成套設(shè)備使用時(shí)的可靠性和適應(yīng)性，從而有效解決綜放開(kāi)采中存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，努力構(gòu)建一套煤產(chǎn)量高、工作性能好、生產(chǎn)效率強(qiáng)的完全符合放煤工藝要求的綜放成套設(shè)備，提高綜放開(kāi)采的工藝水平。

關(guān)鍵詞：綜放 成套設(shè)備 高產(chǎn)高效 回采工藝

1 我國(guó)綜放開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

自從上個(gè)世紀(jì)九十年代我國(guó)執(zhí)行《綜合機(jī)械化放頂煤開(kāi)采技術(shù)暫行規(guī)定》以來(lái)，綜放開(kāi)采技術(shù)在我國(guó)的煤礦開(kāi)采中取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而且綜放開(kāi)采工作面的個(gè)數(shù)和產(chǎn)量也在逐年遞增。綜放開(kāi)采技術(shù)的采用一方面能夠大幅度提高厚煤層的采出率，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益；而且還能延長(zhǎng)礦井的使用壽命，實(shí)現(xiàn)綜放開(kāi)采的高產(chǎn)高效，取得一定的技術(shù)成果?，F(xiàn)階段，綜放開(kāi)采不僅僅是廣泛用于厚煤層和老礦區(qū)的煤礦開(kāi)采，它還是實(shí)現(xiàn)我國(guó)礦井產(chǎn)量高產(chǎn)高效和提高采煤工藝的重要途徑和手段。

盡管取得了飛速發(fā)展，但是在我國(guó)的綜放設(shè)備總體配套和煤礦綜放開(kāi)采中仍不可避免的存在著一些問(wèn)題：

①總體來(lái)講，我國(guó)的綜放成套設(shè)備性能低、可靠性差、使用壽命短，并且大大影響到開(kāi)采的工作面和開(kāi)機(jī)率。②綜放成套設(shè)備的液壓支架結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理，液壓支架后端空間過(guò)小，放煤口狹窄，大大限制了放煤的能力；液壓支架前端承載能力不足，導(dǎo)致支架前冒頂；液壓支架的整體強(qiáng)度太差，構(gòu)件容易損壞，一旦綜放開(kāi)采工作面的礦壓過(guò)大，就無(wú)法適應(yīng)；液壓支架移架步距過(guò)短，無(wú)法滿足一刀一放的實(shí)現(xiàn)；所以綜放成套設(shè)備的液壓支架結(jié)構(gòu)合理性還有待提高，礦壓出現(xiàn)時(shí)液壓支架的整體承受力度還需要進(jìn)一步加強(qiáng)；高產(chǎn)高效高性能的綜放液壓支架亟待研制和發(fā)展出來(lái)，以滿足煤礦綜放開(kāi)采的技術(shù)需要。③綜放成套設(shè)備的前部輸送機(jī)和后部輸送機(jī)之間缺乏一個(gè)可靠的伸縮機(jī)構(gòu)來(lái)連接，刮板鏈如果經(jīng)常在合理的張力下工作就會(huì)出現(xiàn)故障。④如果綜放開(kāi)采的煤層很硬、截深接近一米時(shí)，采煤機(jī)的割煤能力就會(huì)遇到挑戰(zhàn)。⑤綜放成套設(shè)備的轉(zhuǎn)載機(jī)及輸送機(jī)輸送能力有限。⑥綜放成套設(shè)備的破碎機(jī)通過(guò)煤層的能力較弱，不能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的回采要求。⑦綜放成套設(shè)備的轉(zhuǎn)載機(jī)和輸送機(jī)機(jī)尾不能自行移動(dòng)，致使回采作業(yè)和設(shè)備的移動(dòng)只能分開(kāi)進(jìn)行。

因此，我們需要結(jié)合以上問(wèn)題進(jìn)一步提高綜放成套設(shè)備各部分的性能和整體工藝水平，從而實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的高產(chǎn)高效。

2 實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效回采工藝的方法和途徑

首先，我們需要對(duì)構(gòu)成綜放成套設(shè)備的液壓支架進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改造，實(shí)現(xiàn)放頂煤支架的高產(chǎn)高效高性能：①先是對(duì)現(xiàn)有的煤礦綜放開(kāi)采工作面礦壓數(shù)據(jù)和液壓支架的使用情況進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)和分析，然后在此基礎(chǔ)上，結(jié)合煤礦的實(shí)際地質(zhì)條件狀況，運(yùn)用離散元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)所開(kāi)發(fā)煤礦的礦壓顯現(xiàn)及頂煤的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析和研究，構(gòu)建出液壓支架受力分布的數(shù)學(xué)模型。②按照綜放成套設(shè)備配套能力要滿足開(kāi)采總體需求的前提來(lái)選擇并確定科學(xué)合理的液壓支架造型，為了保證綜放成套設(shè)備的性能可靠性和采煤機(jī)的高開(kāi)機(jī)率，液壓支架構(gòu)件要達(dá)到一定的強(qiáng)度和硬度；液壓支架的移架速度要能滿足采煤機(jī)的割煤速度；液壓支架要配備伸縮梁裝置，這樣側(cè)護(hù)板就可以延伸到頂梁的前端部分；頂煤開(kāi)采最好采用全封閉的結(jié)構(gòu)，防止煤壁片幫出現(xiàn)；后部的放煤空間要適當(dāng)加大，以滿足過(guò)煤高度的要求；放煤口適當(dāng)拓寬，以便加快放煤的速度，提高工作效率，做到高產(chǎn)高效。③采用液壓支架總體參數(shù)優(yōu)化軟件來(lái)進(jìn)行液壓支架總體構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改造④采用高強(qiáng)度高性能的原材料加工制造綜放成套設(shè)備的構(gòu)件，提高工藝水平，增加液壓支架的使用壽命。⑤研發(fā)采用高質(zhì)量的密封性材料提高綜放成套設(shè)備液壓構(gòu)件的使用性能。

其次，為了提高放頂煤后部輸送機(jī)的輸送能力，需要對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改造，以提高其性能：①為了提高輸送機(jī)的輸送性能，增加其可靠性，我們一方面需要研制高強(qiáng)度的端卸機(jī)頭，這樣便于煤的卸載和減少回煤次數(shù)；另一方面需要研制適合結(jié)構(gòu)合理而緊湊的放煤機(jī)架；此外，還需要研制出便于安裝和維護(hù)的鏈條結(jié)構(gòu)用于輸送機(jī)的升降傳遞。②為了增加減速器傳動(dòng)的可靠性，增加傳動(dòng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)綜放開(kāi)采的高產(chǎn)高效，需要研發(fā)密封性好、易于冷卻的傳動(dòng)裝置；為了滿足綜放開(kāi)采的工藝要求并且提高煤礦工作面的采出率，需要研制和改進(jìn)適合后部傳輸機(jī)的新型的傳動(dòng)裝置，以減少占用的空間。③為了提高輸送機(jī)使用的性能，并且滿足放頂煤的要求，可采用加厚的側(cè)板來(lái)制作傳輸機(jī)的過(guò)渡槽，以提高過(guò)渡槽的硬度和強(qiáng)度；采用高強(qiáng)度的耐磨中板做成箱體結(jié)構(gòu)；槽幫上翼采用耐磨材料來(lái)制作，以增加其耐磨性。④為了改善輸送機(jī)的傳輸性能，我們需要在液壓支架空間允許及可變性分析可行的雙重前提下，研制可伸縮變化的機(jī)尾，這樣輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中就能夠隨時(shí)對(duì)其輕緊力進(jìn)行調(diào)整并一直保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)。⑤為了進(jìn)一步滿足綜放開(kāi)采高產(chǎn)高效工作面的要求，需要研發(fā)性能可靠、功能穩(wěn)定、高度和低速信號(hào)切換自如的雙速電機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，并且保持其穩(wěn)定性。

再次，為了找到煤礦開(kāi)采高產(chǎn)高效的最佳辦法，我們需要對(duì)高產(chǎn)高效的煤礦回采工藝規(guī)律進(jìn)行深入的分析和研究，找到切合實(shí)際且行之有效的方法，用科學(xué)的理論來(lái)指導(dǎo)我們的實(shí)踐：①要找到并仔細(xì)研究頂煤的運(yùn)移規(guī)律和頂板的冒落規(guī)律，其中包括工作面中部運(yùn)移規(guī)律和端頭頂煤的運(yùn)移規(guī)律、直接頂板的冒落規(guī)律，還要了解各自對(duì)綜放工藝的影響。②要找到并仔細(xì)研究工作面礦壓的顯現(xiàn)規(guī)律和液壓支架的適應(yīng)性規(guī)律、液壓支架受力狀態(tài)的分布規(guī)律及放煤支架的礦壓顯現(xiàn)狀態(tài)。③要找到并仔細(xì)研究新的綜放成套設(shè)備的高產(chǎn)高效的工藝套路，優(yōu)化綜放工藝的各項(xiàng)參數(shù)，提高煤礦回采率的綜放工藝，熟悉放煤工藝的操作流程和技術(shù)指標(biāo)。④要找到并仔細(xì)研究適合新綜放成套設(shè)備的高產(chǎn)高效的作業(yè)方式，其中包括作業(yè)流程、綜放工藝參數(shù)和具體操作方法，以及液壓支架的受力分布測(cè)定和計(jì)算方法。endprint

最后，為了實(shí)現(xiàn)煤礦綜放開(kāi)采的技術(shù)要求，還需要從技術(shù)上進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備和改進(jìn)，以提高高產(chǎn)高效的可能性：①在保證綜放成套設(shè)備質(zhì)量的前提條件下，通過(guò)認(rèn)真細(xì)致的選型和配套篩選，增加綜放成套設(shè)備的功能可靠性和性能穩(wěn)定性，最大程度地減少和避免機(jī)電事故的發(fā)生，提高工作面開(kāi)采率，保證單產(chǎn)產(chǎn)量不斷提高。②為了進(jìn)一步提高煤礦單產(chǎn)的產(chǎn)量，需要逐步加大采煤機(jī)的截深，而截深的增加是煤礦單產(chǎn)提高的根本保證。③提高煤礦單產(chǎn)還需要有效拓寬放煤口的尺寸大小和提高放煤的速度，這就需要加快放煤率和鍛煉出良好的二次放煤能力，以保證綜放成套設(shè)備的工作效率。④為了實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的采煤目標(biāo)，我們還可以提高采煤機(jī)的牽引速度、液壓支架的推溜和移架速度，這些都是增加煤礦產(chǎn)量的重要而有力的措施。⑤為了保證煤礦開(kāi)采工作面的產(chǎn)量，我們一方面需要選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ髅嬖O(shè)備，另一方面要努力提高工作面的設(shè)備能力，保證及時(shí)運(yùn)送出頂煤和采煤機(jī)割下的煤。⑥為了提高對(duì)綜放成套設(shè)備的操作能力，預(yù)防和減少施工事故的發(fā)生，我們需要加強(qiáng)對(duì)綜放成套設(shè)備的技術(shù)管理和施工人員的管理和監(jiān)督，在保障安全的前提下提高產(chǎn)量和效率。

3 結(jié)論

進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，煤礦開(kāi)采綜放成套設(shè)備的使用和綜放開(kāi)采技術(shù)的研發(fā)在我國(guó)已經(jīng)獲得了巨大的進(jìn)步，綜放開(kāi)采成為我國(guó)厚煤層礦產(chǎn)區(qū)和特厚煤層礦產(chǎn)區(qū)高產(chǎn)高效的手段之一。但是，由于我國(guó)煤礦地質(zhì)的多樣性和頂煤開(kāi)采的特殊性，以及綜放成套設(shè)備的局限性，提高綜放成套設(shè)備的設(shè)備性能，開(kāi)發(fā)研制高產(chǎn)高效的綜放回采工藝勢(shì)在必行。鑒于此，我們要立足于我國(guó)國(guó)情，通過(guò)認(rèn)真的分析和研究找到與我國(guó)的綜放成套設(shè)備相配套的先進(jìn)的煤礦綜放開(kāi)采工藝，構(gòu)建一條具有中國(guó)特色的高產(chǎn)高效的煤礦開(kāi)采新路子。

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