探究綜合機(jī)械化在礦山開采中的應(yīng)用

張 進(jìn)

（山東能源新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長城三礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

1 綜合機(jī)械化在礦山開采中的概述

（1）綜合機(jī)械化在礦山開采中目前狀況。機(jī)械化作業(yè)在礦山開采中是非常重要的一環(huán)，機(jī)械裝置控制和調(diào)節(jié)采礦生產(chǎn)作業(yè)的整個過程，這其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操控和紅外線定位來完成礦物的切割和傳送等方面的工作，提高了開采作業(yè)自動化的綜合水平，開采安全性方面可以得到提升，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益生產(chǎn)效率也會得到飛躍性提升，與此同時，機(jī)械化生產(chǎn)在采礦作業(yè)流程中多個環(huán)節(jié)都涉及，人力物力的投入減少，生產(chǎn)的操作將更加便捷，大大降低了操作的難度系數(shù)。我們將機(jī)械化的生產(chǎn)過程與傳統(tǒng)的礦山開采相比較，首先工時會大大縮短，生產(chǎn)效率增高，而且機(jī)械化能在一線開采作業(yè)人員安全上更加有保障。下列是主要的集中機(jī)械設(shè)備：第一種是移動變電站，在整個開采過程中都離不開移動變電站的電力供應(yīng)，主要供應(yīng)輸送設(shè)備和采礦機(jī)器。而且變電站是跟隨工作臺進(jìn)行不停的移動[1]。第二種是采礦機(jī)，它主要用途是采礦和碎礦，基本在運(yùn)輸?shù)V石時才會被使用。第三種是工作面運(yùn)輸機(jī)，主要是用刮板輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)輸工作，它擁有強(qiáng)大的承載能力，能同時應(yīng)用于水平方向的和斜傾方向的運(yùn)輸工作。

（2）綜合機(jī)械化的未來發(fā)展趨向。通過這幾年我國研究人員深入研究和國家的資金投入，促使我國機(jī)械制造水平大幅度提高，綜合機(jī)械化在各行各業(yè)都也有應(yīng)用，而且操作人員對能源開采意識逐漸提高。我國的需要進(jìn)行建設(shè)的礦井這幾年其規(guī)模和數(shù)量也是逐漸增多，對綜合機(jī)械化依賴程度較高，所以鑒于這種情況，迫使需要制造出能滿足我國礦層基本情況的綜合機(jī)械化開采技術(shù)迫在眉睫，對其要求需要滿足采礦方式需要多元化、多層次。通過國家相關(guān)人員的努力，我國使用在礦井開采的綜合機(jī)械已經(jīng)很成熟，但礦井開采工作是一項(xiàng)帶有生命危險(xiǎn)的任務(wù)，所以為了提高安全生產(chǎn)。必須對機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及持續(xù)性進(jìn)行深入研究。①穩(wěn)定性是發(fā)展綜合機(jī)械化技術(shù)以及應(yīng)用的基本前提，不管是采礦機(jī)器、挖掘機(jī)構(gòu)還是傳輸、升高設(shè)備，設(shè)備的穩(wěn)定性以及機(jī)械整體穩(wěn)定性都是加速采礦綜合機(jī)械技術(shù)快速發(fā)展的基本前提。②精度高是所有機(jī)械穩(wěn)定有效運(yùn)行的保障，是一切機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定作業(yè)的前提。高精度的設(shè)備可以有效的降低甚至消除由于機(jī)械誤差造成生礦井開采生產(chǎn)中危險(xiǎn)隱患，高進(jìn)度設(shè)備確保了開采工作的質(zhì)量和安全。③機(jī)械可持續(xù)性是機(jī)械在誤差范圍內(nèi)穩(wěn)定、正常、持續(xù)工作的連續(xù)性，以及設(shè)備間運(yùn)動協(xié)調(diào)性。綜合采礦機(jī)械設(shè)備的持續(xù)性可進(jìn)一步完成礦井機(jī)械設(shè)備整體發(fā)展。

（3）綜合機(jī)械化在礦山開采中意義。在礦井開采使用綜合機(jī)械化不但可以大幅度提高開采效率，而且降低了工人的工作強(qiáng)度，并且綜合機(jī)械化的使用較高保證了工人生產(chǎn)安全，改善工人工作環(huán)境，是增強(qiáng)國現(xiàn)代化礦井建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

2 綜合機(jī)械化開采技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)的礦井開采大部分靠人為的去控制開采過程中的簡單設(shè)備，不但危險(xiǎn)其工作效率很低，這幾年隨著綜合機(jī)械化在礦井中的使用，使得礦井開采工作實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程連續(xù)、高效、安全以及能源損耗少等優(yōu)點(diǎn)。

（1）連續(xù)性。綜合機(jī)械的連續(xù)性主要指每個操作環(huán)節(jié)以及操作環(huán)節(jié)內(nèi)部的各個操作工序的連續(xù)。如在采礦工作中，連續(xù)性主要體現(xiàn)在采礦機(jī)采礦、刮板輸送機(jī)運(yùn)礦、液壓支架支護(hù)的自動順序接替。

（2）高效性。在采礦中，綜合機(jī)械化和傳統(tǒng)的采礦機(jī)械相比，其采礦效率有了極大的提高，其具體表現(xiàn)形式為采礦過程中的道路掘進(jìn)過程、工作面布置、采礦、傳輸、提升等環(huán)節(jié)的時間安排合理、相應(yīng)迅速。大幅度的減少了工人的勞動強(qiáng)度和工作時間。

（3）安全性。礦井開采使用的綜合機(jī)械化的相關(guān)機(jī)械零部件采用高精度加工方式以及使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制從而提高了綜合機(jī)械在礦井開采中高精度工作，從而在一定程度上避免了因人為因素引起的安全隱患。

（4）低消耗。綜合機(jī)械化在礦井開采中的使用也大大減少了生產(chǎn)成本，降低了能源損耗，主要表現(xiàn)在資源回收、減少傳輸環(huán)節(jié)的能源損耗。

3 開采礦山在機(jī)械工藝介紹

（1）采礦的工藝。第一種，短臂綜采，短臂綜采綜合機(jī)械化采礦技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)、巷道布置、運(yùn)輸和頂板的支護(hù)等方面同長臂綜采的技術(shù)一樣，然而短臂綜采技術(shù)需滿足以下兩個條件：其一是要在綜采工作面進(jìn)行快速的工作；其二必須在回采巷道中進(jìn)行快速地機(jī)械化掘進(jìn)。這種工藝一般應(yīng)用于緩傾斜的厚礦層以及中小型礦井。短臂綜采主要有如下特征：工作面的長度較短，一般在30m～80m之間；使用側(cè)卸、端斜和直角轉(zhuǎn)彎的方式來布置刮板的單機(jī)頭輸送，而且該工藝將裝載機(jī)和刮板輸送機(jī)合為一體；短臂綜采采用的是輕型化的機(jī)械設(shè)備，使用起來相對方便。第一，短長臂綜采，短長臂綜合機(jī)械化采礦技術(shù)是在已經(jīng)掘進(jìn)的巷道柱式開發(fā)區(qū)域內(nèi)設(shè)置長臂工作面，在使用該工藝進(jìn)行工作面放頂?shù)V開采時，要注意先使用采礦機(jī)實(shí)施截礦、堆礦和移礦等工作，在進(jìn)行兩到三刀之后停止截礦，依次分段地打開支架上的放礦窗口，然后放出頂?shù)V。第二，長臂綜采，長臂綜合機(jī)械化采礦技術(shù)是目前比較普遍使用的一種開采方式，因?yàn)槠淇梢詭磔^高的工作效益，它的工作面巷道布置主要有回風(fēng)平巷、開切眼以及運(yùn)輸平巷三種，而且它還具有優(yōu)良的通風(fēng)系統(tǒng)，一般情況下加大開采工作面長度，并且增大采礦機(jī)的礦量，可以減少工作面端頭作業(yè)及斜切近作業(yè)等影響礦山開采的效率，從而節(jié)約礦山開采的時間。

（2）實(shí)際的應(yīng)用。在進(jìn)行實(shí)際礦山開采時，綜合機(jī)械化技術(shù)主要有以下三個部分應(yīng)用：第一，掘進(jìn)和采礦，在進(jìn)行礦山開采前，首先需要完成工作面和道路的掘進(jìn)工作，其礦山開采效率和掘進(jìn)的速率以及效率密切相關(guān)，如果在掘進(jìn)工作使用綜合機(jī)械化，則可以大幅度提高開采的效率，而且還能確保工作人員的人身安全。第二，裝載和傳輸，礦產(chǎn)資源裝載是一項(xiàng)比較費(fèi)時費(fèi)力的工作，傳統(tǒng)的方式不但給工作人員帶來很大的工作強(qiáng)度，而且效率還極其的低，若在此項(xiàng)工作中使用綜合機(jī)械，不但能夠解放工作人員的勞動力，而且還能高效率完成工作，大幅度提高了工作效率。第三，安全監(jiān)控，綜合機(jī)械化技術(shù)的重要組成部分包含了安全監(jiān)控部分，在進(jìn)行實(shí)際開采工作中工作人員需要及時了解所開采的礦山情況和存在的問題，使用安全監(jiān)控系統(tǒng)便能很好的解決這一問題，保證了礦山開采的安全性和可靠性[2]。

4 結(jié)論

通過以上描述，可知在礦井開采中，使用綜合機(jī)械化及時可以大幅度提高工作效率，確保礦山開采的數(shù)量以及質(zhì)量，并且有效避免了在進(jìn)行礦山開采工作時存在的安全隱患。為開采公司帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。