煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝分析

劉云會 付德華

摘 要：近年來我國煤礦行業(yè)取得了較快的發(fā)展，而且在采煤過程中機(jī)械化水平不斷提升。特別是在當(dāng)前煤礦企業(yè)中綜合機(jī)械化水平大幅度的提升，綜合機(jī)械化采掘技術(shù)在煤礦采煤作業(yè)中廣泛地應(yīng)用，這對于煤礦企業(yè)增產(chǎn)增效起到了積極的作用，而且整體開采過程中的高效性、安全性和潔凈性也能夠有所保障。特別是在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢下，煤礦企業(yè)采煤工藝改造的力度不斷加大，開采技術(shù)都較為先進(jìn)，綜合機(jī)械化開采工藝在采煤過程中更是得以廣泛的慶用，有效地確保了煤炭的產(chǎn)量，為社會提供充足的煤炭資源供應(yīng)。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜合機(jī)械化；采煤工藝；薄煤層

前言

在當(dāng)前我國社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，煤炭作為重要的消耗能源，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著極其重要的作用。特別是隨著我國工業(yè)控制自動化技術(shù)的快速發(fā)展，在礦井生產(chǎn)過程中煤礦機(jī)電自動化的水平不斷提升，綜合機(jī)械化采掘技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，不僅實(shí)現(xiàn)了對條件惡劣礦井的技術(shù)改造，而且對提高煤礦開采技術(shù)和資源采出率也起到了十分積極的作用，為煤礦行業(yè)的健康、有序發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1 綜合機(jī)械化開采工藝的優(yōu)點(diǎn)

隨著采煤技術(shù)的不斷發(fā)展，通過加大對傳統(tǒng)采煤技術(shù)的改良，有效的提高了采煤技術(shù)的機(jī)械化水平，通過應(yīng)用綜合機(jī)械化開采工藝，不僅有效的提高了開采的效率，而且開采的機(jī)械化水平也大幅度的提升。而且在綜合機(jī)械化開采工藝應(yīng)用過程中，由于開采工藝的多樣化，這對于巷道的回采率的提高奠定了良好的基礎(chǔ)，工作面采煤量也有所提升，在開采過程中礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)率大幅度的降低，確保了煤礦企業(yè)采煤生產(chǎn)產(chǎn)量的提升。在綜合機(jī)械化開采工藝在采煤作業(yè)中應(yīng)用的過程中，有效的降低了采煤工人的勞動強(qiáng)度，在綜合機(jī)械化開采工藝中利用液壓支架來支撐采煤工作面頂層，有效的確保了工作環(huán)境的安全性，使采煤工人作業(yè)過程中的人身安全得到了較好的保障，有效的降低了開采風(fēng)險。

2 煤礦綜合機(jī)械化采煤主要設(shè)備狀況

2.1 采煤機(jī)

采煤機(jī)作為機(jī)械化采煤過程中必不可少的設(shè)備，其屬于一個大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)，采煤機(jī)集機(jī)械、電氣和液壓為一體，在當(dāng)前煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中不可或缺的重要設(shè)備之一。當(dāng)前綜合機(jī)械化采煤作業(yè)中使用的采煤機(jī)主要以滾筒式和刨煤機(jī)兩種類型為主。在當(dāng)前我國大多數(shù)煤礦生產(chǎn)作業(yè)中廣泛應(yīng)用可調(diào)高的雙滾筒采煤機(jī)，由于其功率和生產(chǎn)能力相對于普采工作面采煤機(jī)要大，因此，采煤效果更為顯著。

2.2 工作面輸送機(jī)

在煤礦生產(chǎn)運(yùn)煤過程中，工作面輸送機(jī)發(fā)揮著非常重要的作用，其作為采煤機(jī)運(yùn)行的導(dǎo)軌和移動液壓支架的支點(diǎn)，一旦綜采作業(yè)過程中輸送機(jī)出現(xiàn)故障，則會對煤礦正常的生產(chǎn)帶來較大的影響。輸送機(jī)故障以鏈條斷裂事故較為常見，因此，需要在輸送機(jī)運(yùn)行過程中做好鏈條的防護(hù)工作。在當(dāng)前綜合工作面作業(yè)過程中，通常會采用彎曲的刮板輸送機(jī)，其不僅具有較強(qiáng)的運(yùn)輸能力，而且鋪設(shè)長度較大，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠有效地將采掘出來的煤炭運(yùn)輸出去。

2.3 液壓支架

在采煤過程中，礦山壓對采煤工作面帶來較大的壓力，而液壓支架則可以起到有效的支撐作用，通過液壓支架對工作面頂板的有效支撐和控制，能夠?qū)Σ煽諈^(qū)進(jìn)行隔離，有效地防止矸石進(jìn)入到回采工作面，而且能夠?qū)斔蜋C(jī)起到一定的推動作用。液壓支架在采煤作業(yè)過程中需要與采煤進(jìn)行配套使用，這不僅有利于采煤運(yùn)輸設(shè)備效能的提升，而且能夠在一定程度上降低采煤工人的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對采煤工人生命安全的有效防護(hù)。

2.4 轉(zhuǎn)載機(jī)

轉(zhuǎn)載機(jī)全稱是順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)。它是安裝在礦井工作面下出口的區(qū)段運(yùn)輸平巷內(nèi)的橋式刮板輸送機(jī)，它一端與工作面的輸送機(jī)搭接，另一端在帶式輸送機(jī)的機(jī)尾上，將工作面運(yùn)出的煤，由巷道底板升高后，轉(zhuǎn)運(yùn)到可伸縮帶式輸送機(jī)上，轉(zhuǎn)載機(jī)隨工作面推進(jìn)，通過推進(jìn)裝置整體向前移動。

2.5 可伸縮帶式輸送機(jī)

可伸縮帶式輸送機(jī)是區(qū)段運(yùn)輸巷中的重要運(yùn)輸設(shè)備，能隨著工作面的推進(jìn)，貯帶裝置通過調(diào)整帶式輸送機(jī)的長度來減少因縮短輸送帶，達(dá)到加快工作面推進(jìn)速度和連續(xù)生產(chǎn)的要求。

2.6 移動變電站和乳化液泵站

移動變電站就是隨工作面的推進(jìn)而移動的變電站。它將采區(qū)變電所輸送來的高壓電變成與采煤機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備相適應(yīng)的電壓后，供給工作面設(shè)備作為動力電源。

3 我國綜合機(jī)械化采煤工藝

在采煤作業(yè)過程中，在采煤工作面上的一些基本工序都實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，即通常我們所說的綜合機(jī)械化采煤。在綜合機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用過程中，其使用的設(shè)備較多，而且在使用范圍和工作面長度上都發(fā)生了一定的變化。首先，在當(dāng)前長壁綜采模式下，工作面長度和推進(jìn)長度得以不斷加大；其次，短壁綜合機(jī)械化采煤工藝得以應(yīng)用。

3.1 長壁綜合機(jī)械化開采

在緩傾斜或是傾斜煤層中會應(yīng)用到綜合機(jī)械化采煤，在落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、頂板控制和回采巷道運(yùn)輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都會應(yīng)用機(jī)械化的方法。利用長臂綜合機(jī)械化開采，通過對綜采工作面的長度進(jìn)行加大，同時還要增加采煤機(jī)割一刀的煤量，這樣在工作面斜進(jìn)刀及端頭作業(yè)過程中可能會對生產(chǎn)時間帶來的影響會有所減弱。在對綜采工作面長度進(jìn)行確定時，通常需要以工作面最高日產(chǎn)量或是最低噸煤成本作為標(biāo)準(zhǔn)。在當(dāng)前長壁綜合機(jī)械化開采作業(yè)中，對工作面長度帶來影響的因素較多，其中以工作面地質(zhì)條件和刮板輸送機(jī)鋪設(shè)長度兩種最為常見。通過增加工作面推進(jìn)長度，可以有效的減少工作面搬家次數(shù)。工作面走向長度增加主要采到來睡在于回采巷道掘進(jìn)和支護(hù)、輸送機(jī)鋪設(shè)長度及采場地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響。

3.2 短壁綜合機(jī)械化開采

為了實(shí)現(xiàn)回采巷道快速掘進(jìn)和綜采工作面的快速作業(yè)，短壁綜合機(jī)械化采煤工藝在回采巷道作業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。由于短壁綜合機(jī)械化開采上仍采掘合一的特點(diǎn)，而且具有較強(qiáng)的靈活性和機(jī)動性，適應(yīng)范圍較廣，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤柱及不規(guī)劃塊煤進(jìn)行有效的回收，對采掘比例失調(diào)現(xiàn)象能夠起到有效的緩解作用，因此，在緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井、大礦井回采塊段小等煤層的開采作業(yè)中具有較好的適用性。

3.3 放頂煤綜合機(jī)械化開采

放頂煤開采在中國的厚煤層應(yīng)用比較廣泛。放頂煤綜合機(jī)械化開采的生產(chǎn)過程如下：工作面采煤機(jī)先截煤、移煤和推移輸送機(jī)等工序；進(jìn)行2～3刀后暫停截煤，依次分段打開支架上放煤窗口放頂煤，出現(xiàn)矸石時，立即關(guān)閉放煤窗口；直到工作面全長頂煤放完為止，即完成一次放煤的生產(chǎn)過程。

3.4 薄煤層綜合機(jī)械化開采

薄煤層受地質(zhì)條件和開采技術(shù)的影響，開采效率較低。薄煤層屬于難采煤層，機(jī)械化水平較低，為了提高薄煤層的單產(chǎn)水平和工作面效率，實(shí)現(xiàn)礦井安全高效開采，必須采用綜合機(jī)械化開采。

4 結(jié)束語

隨著我國煤礦行業(yè)的規(guī)?；图s化發(fā)展，綜合機(jī)械化采煤工藝在現(xiàn)代煤礦企業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用，其不僅有效地提高了煤礦企業(yè)的高產(chǎn)高效，而且對煤礦企業(yè)生產(chǎn)安全具有十分積極的作用，其所帶來的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益較為顯著，對煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的推動作用。

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