綜合機械化采煤技術(shù)及其發(fā)展研究

陳淼

【摘 要】 煤炭資源是我國主要的能源之一，對于促進社會的發(fā)展和提升人們生活水平有著不可忽視的作用。我國的煤炭開采技術(shù)經(jīng)過了長期的發(fā)展已經(jīng)形成了一定的采煤技術(shù)體系，尤其是近年來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機械化水平的不斷提高，綜合機械化采煤已經(jīng)成為煤礦開采的趨勢。本文簡單介紹了我國綜合機械化采煤的設備和技術(shù)發(fā)展情況以及綜合機械化采煤技術(shù)的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】 綜合機械化 采煤 技術(shù) 發(fā)展

綜合機械化采煤技術(shù)是指在采煤的各個階段都使用機械化的設備來進行生產(chǎn)。在煤礦開采的過程中，如果依靠人力資源不僅開采效率低下，而且煤礦開采過程中的安全性也不能得到保證。綜合機械化采煤技術(shù)不僅可以極大的提高采煤效率還可以最大限度的保證采煤人員的生命財產(chǎn)安全。因而，有關(guān)的工作人員應積極研發(fā)綜合機械化采煤技術(shù)，引進先進的技術(shù)和設備，使煤礦開采的效率和質(zhì)量能夠朝著更好的方向發(fā)展。

1 綜合機械化采煤技術(shù)的機械設備發(fā)展

我國的科技和工業(yè)自改革發(fā)展以來都得到了飛速的發(fā)展，科技的發(fā)展為煤礦機械化生產(chǎn)打下了良好的基礎。我國的采煤機械設備中采煤機、液壓支架、掘進機等多種生產(chǎn)機械設備都在生產(chǎn)過程中取得了巨大的成就，目前我國已經(jīng)基本具備了綜合機械化采煤技術(shù)的基本條件。我國當前煤炭機械的發(fā)展主要表現(xiàn)在智能化采煤機的開發(fā)應用和巷道快速掘進機的研發(fā)應用兩方面。

1.1 智能化采煤機的開發(fā)應用

我國已經(jīng)具備自主來發(fā)智能化采煤機的能力，以電牽引采煤機為例。我國的電牽引采煤機的割煤高度最高可以達到7米，適應的角度在0度到60度之間，并且牽引的速度超過20米每分，落煤能力最大可以達到每小時6000噸。我國的電牽引采煤機不僅采用了先進的信息處理技術(shù)和傳感技術(shù)還裝備了只能監(jiān)測、保護系統(tǒng)。除了電牽引采煤機之外，在采煤工作面落煤方面也采用了雙滾動采煤機，從而在生產(chǎn)能力等許多方面都高于普通的采煤機。

1.2 巷道快速掘進機的研發(fā)

巷道快速掘進機的研發(fā)和應用使我國的煤礦開采基本形成了大斷面快速掘進的綜合機械化采煤體系。我國自主研發(fā)的巷道快速掘進機可以在單軸抗壓強度100兆帕的半煤半巖環(huán)境的巷道上進行切割，其中，部分重型掘進機的不移位切割面可以達到42平方米，切割功率最大可以達到315KW。巷道快速掘進機總功率達到500KW就可以滿足不同條件下的巷道掘進，而我國已經(jīng)有十余種這類系列的產(chǎn)品，可以滿足超大斷面掘進和斷壁工作面回采的需求。

2 綜合機械化采煤技術(shù)的工藝發(fā)展

我國的煤礦開采歷史悠久，煤礦開采作業(yè)的歷史可以追溯到很多年前。煤炭采煤技術(shù)從古代發(fā)展至今已經(jīng)取得了很大的發(fā)展。隨著機械化采煤技術(shù)的推廣，采煤技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善。從我國目前的采煤工藝技術(shù)來看，傳統(tǒng)的采煤技術(shù)已經(jīng)被先進的機械采煤替代，并且采煤機械設備的功能也在不斷健全，裝機功率也在朝著不斷增加的方向發(fā)展。

以短壁綜合機械化采煤工藝為例，短壁綜合機械化采煤工藝主要應用于不規(guī)則塊段的煤礦開采或者是煤柱的開采過程中。這種煤礦采煤工藝具備以下特點：第一點、工作面的長度在30米到80米之間，由于工作面的長度相對較短，因而開采過程中采用后退式開采；第二點、單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機的工作模式不完全相同；第三點、單機頭刮板運輸機的布置方式可以采用端卸、側(cè)卸或者直角拐彎布置；第四點、輕型化的設備便于快速的安裝和搬運。

開采方式中的長壁綜合機械化開采和短壁開采有很多相似的地方，首先，通過增加開采工作面的長度和采煤切割的一刀割煤量可以減少端頭作業(yè)等多種工序?qū)ιa(chǎn)時間帶來的負面影響；其次，制約工作面走向增加的因素主要為煤礦的地質(zhì)構(gòu)造、輸送機的鋪送長度等。

3 綜合機械化采煤技術(shù)的發(fā)展方向

綜合機械化采煤技術(shù)是未來煤礦生產(chǎn)的發(fā)展方向，作為煤炭大國，我國對煤炭的需求量在不斷增加，減小煤炭資源的浪費，提高煤炭資源的利用率了是社會發(fā)展對煤炭行業(yè)的要求。在這種情況下，綜合機械化采煤技術(shù)具有更廣闊的發(fā)展前景。為了使綜合機械采煤技術(shù)水平得到進一步的提升，應從以下幾個方面進行不斷的創(chuàng)新：第一方面，研發(fā)更為先進的元部件；第二方面，發(fā)展工作面生產(chǎn)工藝優(yōu)化技術(shù)和自動控制技術(shù)；第三方面，研發(fā)更加適應中小型煤礦復雜地質(zhì)條件的設備。

3.1 研發(fā)更為先進的元部件

在未來的研發(fā)工作當中，應注重嚴格更為先進的元部件，從而使設備的整體性能得到提升，并且使設備的智能化水平、綜合性水平也越來越高，從而實現(xiàn)連續(xù)采煤效率的提升。以刮板運輸機為例，可以通過研發(fā)更為先進的啟動裝置、變頻調(diào)速器等元部件，減少運輸機的開機啟動時間，提高運輸機的使用性能。

3.2 發(fā)展工作面生產(chǎn)工藝優(yōu)化技術(shù)和自動控制技術(shù)

優(yōu)化生產(chǎn)工藝和自動控制技術(shù)可以實現(xiàn)真正的機械化自動生產(chǎn)。在采煤工藝優(yōu)化和自動控制技術(shù)的研發(fā)方面，研究人員應通過研制自動識別巖煤界面的識別技術(shù)、工作面的三維定位技術(shù)等，建立一個高智能的工作面集中控制中心，從而在采煤過程中實現(xiàn)設備整齊、管理有序和集中控制，使采煤工作面的自動化水平得到提升。

3.3 研發(fā)適應中小型煤礦復雜地質(zhì)條件的設備

由于我國的煤礦規(guī)模大小不一，而開采效率較低的煤礦大多為中小型煤礦，因而在研發(fā)過程中，研發(fā)人員應重視對適應中小型煤礦復雜地質(zhì)條件的機械設備的研究，從而提高中小型煤礦的機械化采煤水平。在研發(fā)過程中，既要研發(fā)適應極薄煤層的成套的采煤設備，又要改進短壁機械化開采設備，提高設備的適應性，使設備更加適合中小型煤礦的地質(zhì)條件?？偠灾?，通過研發(fā)適應中小型煤礦復雜地質(zhì)條件的設備，使我國的綜合機械化采煤技術(shù)裝備朝著更加完善、更加全面的方向發(fā)展。

4 結(jié)語

雖然工業(yè)化的迅速發(fā)展和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展為采煤機械的智能化、自動化發(fā)展提供了基礎，但是我國的綜合機械化采煤技術(shù)仍然具有廣闊的發(fā)展前景。因此，研究人員要不斷進行技術(shù)研發(fā)和改進，在研發(fā)過程中，針對目前采煤機械設備的使用情況以及煤礦的環(huán)境條件，對設備進行改進，從而使采煤機械設備的性能越來越高，使采煤機械設備的功能更加齊全，采煤效率越來越高。

參考文獻

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