煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的發(fā)展與應(yīng)用探析

郭晉平

（山西陽(yáng)辿煤業(yè)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046300）

近年來(lái)，中國(guó)開(kāi)采煤礦技術(shù)趨進(jìn)成熟，各地區(qū)采煤機(jī)械化程度不斷提高。貴州省將在2019 年開(kāi)采機(jī)械化程度突破80%，四川將在2020 年實(shí)現(xiàn)全面機(jī)械化開(kāi)采，可以看出，煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的全面深入普及是近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)煤炭工業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

1 淺析煤礦綜采機(jī)械化的重要設(shè)備

1.1 移動(dòng)變電站

煤礦開(kāi)采是一個(gè)不斷深入的過(guò)程，為了保障在深入開(kāi)采的過(guò)程中電源供應(yīng)穩(wěn)定、充足，配備移動(dòng)變電站，加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)變電站的認(rèn)識(shí)是重要的。移動(dòng)變電站可以轉(zhuǎn)化不同趨于的不同電壓，并將煤礦去的電壓轉(zhuǎn)化為合適的采煤電壓，外加其可隨處移動(dòng)的特性，滿(mǎn)足機(jī)械化開(kāi)采電量的供應(yīng)。與移動(dòng)變電站類(lèi)似的還有乳化液泵站，乳化液泵站也能隨著煤炭的開(kāi)采而不斷移動(dòng)，滿(mǎn)足設(shè)備開(kāi)采的需要。

1.2 可伸縮帶式輸送機(jī)

利用煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作，其工作內(nèi)容隨著煤礦開(kāi)采的不斷推進(jìn)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，為了減少人力運(yùn)輸成本，適應(yīng)工作地點(diǎn)的變換，生產(chǎn)了可伸縮帶式輸送機(jī)?？缮炜s帶式輸送機(jī)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況調(diào)整自身長(zhǎng)度?？s短了運(yùn)輸距離，進(jìn)而縮短運(yùn)輸時(shí)間。高了開(kāi)采的效率，維持工作正常進(jìn)行，維持煤炭生產(chǎn)總量。

1.3 液壓支架

液壓支架是煤炭開(kāi)采工作中的重要組成部分，液壓支架用于實(shí)現(xiàn)工作面頂板的有效支撐。通過(guò)液壓面板的支撐力量控制礦山的壓力，確保采煤安全，為綜合機(jī)械化開(kāi)采創(chuàng)造穩(wěn)定環(huán)境。更重要的是，液壓支架還能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，在采煤機(jī)和液壓支架的配合利用下，大大減少了人力成本，對(duì)勞動(dòng)者的勞動(dòng)要求降低，同時(shí)能夠?qū)趧?dòng)者的生命安全提供有效保障，實(shí)現(xiàn)資源的有序開(kāi)發(fā)利用，對(duì)煤礦業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1.4 采煤機(jī)

由于采煤機(jī)需要考量到開(kāi)采過(guò)程中液壓、電氣機(jī)械之間的協(xié)調(diào)工作，所以采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)與其他主要機(jī)械設(shè)備相比趨于復(fù)雜?，F(xiàn)行流行的兩種類(lèi)型的采煤機(jī)分別是刨煤機(jī)、雙滾筒采煤機(jī)，其中雙滾筒采煤機(jī)的運(yùn)用最為廣泛。雙滾筒采煤機(jī)可根據(jù)煤礦開(kāi)采條件調(diào)整高度，最大范圍內(nèi)提高開(kāi)采效率，完成煤礦開(kāi)采，推動(dòng)煤礦業(yè)進(jìn)步。

2 綜合機(jī)械化生產(chǎn)重要性探析

2.1 效率高

傳統(tǒng)采煤技術(shù)效率低下，煤礦綜合機(jī)械化通過(guò)及其自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)效率的提高，機(jī)械化生產(chǎn)相比人力生產(chǎn)更穩(wěn)定、高效。機(jī)械化生產(chǎn)極大地推動(dòng)了單位時(shí)間內(nèi)煤礦產(chǎn)量，擺脫人力生產(chǎn)的束縛，同時(shí)在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)活動(dòng)。提高煤礦機(jī)組生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)煤礦行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展

2.2 安全

傳統(tǒng)采煤技術(shù)安全性差，開(kāi)采煤礦過(guò)程中極易引發(fā)崩塌等安全問(wèn)題，隨著煤礦綜合機(jī)械化工藝的廣泛普及，安全性問(wèn)題終于予以解決。通過(guò)完善的開(kāi)采體系綜合運(yùn)用開(kāi)采器材，減少煤礦開(kāi)采的危險(xiǎn)性，降低單個(gè)位點(diǎn)的開(kāi)采時(shí)間，減少安全問(wèn)題發(fā)生的可能性，保障開(kāi)采安全。同時(shí)，煤礦業(yè)的相關(guān)保障機(jī)制趨進(jìn)完善，有關(guān)施工工藝和施工手段不斷改進(jìn)，隨著機(jī)械化變革，煤礦工業(yè)的生產(chǎn)模式不斷進(jìn)步，開(kāi)采系統(tǒng)不斷發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn)。

3 煤礦綜合采煤工藝的應(yīng)用方法

3.1 短臂綜采技術(shù)

短臂綜合機(jī)械化開(kāi)采是煤炭開(kāi)采過(guò)程中常用的開(kāi)采工藝。提高煤礦開(kāi)采的靈活性，提高開(kāi)采效率，加快采礦，協(xié)調(diào)諸多不穩(wěn)定因素，保證非常規(guī)開(kāi)采工作的順利開(kāi)展，廣泛用于煤礦開(kāi)采。此外，短臂綜合機(jī)械化采礦被廣泛用于采礦巷道的快速機(jī)械化生產(chǎn)，通過(guò)回收不規(guī)則的煤炭資源，提高資源利用率，降低事故發(fā)生概率，提高煤炭開(kāi)采效率。由于短臂綜合機(jī)械化采礦工藝應(yīng)用范圍較小，該工藝廣泛應(yīng)用于中小型礦山礦井。

3.2 巷道布置技術(shù)

礦井巷道布置技術(shù)對(duì)礦井生產(chǎn)效率和開(kāi)采過(guò)程的安全性具有重要意義，在開(kāi)采過(guò)程中利用技術(shù)保障開(kāi)采工作的順利實(shí)現(xiàn)，確定巷道的穩(wěn)定性，保障巷道開(kāi)采的效率和質(zhì)量。如果在開(kāi)采過(guò)程中巷道崩塌將影響礦井生產(chǎn)，甚至產(chǎn)生安全問(wèn)題。進(jìn)行巷道布置技術(shù)時(shí)從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)合理性?xún)蓚€(gè)角度入手，利用支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為礦業(yè)開(kāi)采提供穩(wěn)定的開(kāi)采環(huán)境。

3.3 煤礦集中化開(kāi)采技術(shù)

煤礦集中化開(kāi)采技術(shù)設(shè)計(jì)由三個(gè)技術(shù)構(gòu)成，三種相關(guān)技術(shù)分別用于煤礦集中卡采集術(shù)的設(shè)計(jì)，成套采煤技術(shù)、長(zhǎng)臂綜采技術(shù)、采全厚技術(shù)。煤礦開(kāi)采成套技術(shù)并非一成不變，需要根據(jù)不同的事實(shí)進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)椴煌膯?wèn)題中煤礦開(kāi)采成套技術(shù)業(yè)存在不同的分析差異，同一情景下利用不同的開(kāi)采技術(shù)將產(chǎn)生不同的開(kāi)采效率。在較硬的巖層開(kāi)采中，配合應(yīng)用頂板控制技術(shù)和頂媒開(kāi)采技術(shù)能夠提高原有開(kāi)采效率，還能及時(shí)處理巖層堅(jiān)硬的開(kāi)采難題，同時(shí)保障開(kāi)采工作的穩(wěn)定環(huán)境，實(shí)現(xiàn)安全高效的開(kāi)采。為施工人員保障了穩(wěn)定的施工環(huán)境。采全厚技術(shù)是一種應(yīng)用在支護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)中用以提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效性和強(qiáng)度的技術(shù)，煤礦開(kāi)采人員通過(guò)深化利用采全厚技術(shù)推動(dòng)礦井內(nèi)部的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定建設(shè)，調(diào)動(dòng)煤礦開(kāi)采人員的積極性，保障安全生產(chǎn)。

3.4 深層礦井開(kāi)采技術(shù)

深層礦井開(kāi)采技術(shù)對(duì)開(kāi)采安全性和效率有更高的要求，所以工藝水平和運(yùn)輸工具等都是開(kāi)采的重點(diǎn)。開(kāi)展開(kāi)采工作前，工作人員需要重視準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)開(kāi)采方案，對(duì)開(kāi)采過(guò)程中的突發(fā)狀況采取及時(shí)措施止損。由于是深層礦井開(kāi)采，需要爭(zhēng)對(duì)礦山周?chē)娘L(fēng)力、溫度、水流等多方勘測(cè)，監(jiān)測(cè)空氣易燃易爆物的濃度指標(biāo)，當(dāng)空氣中易燃易爆物濃度超標(biāo)將引發(fā)爆炸問(wèn)題，不僅中止開(kāi)采技術(shù)，而且嚴(yán)重威脅開(kāi)采員工的生命安全。

3.5 地下水?dāng)?shù)值模擬法

地下水?dāng)?shù)值模擬法是通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立快速準(zhǔn)確計(jì)算該地區(qū)理想狀態(tài)下的水?dāng)?shù)值，為地下礦井開(kāi)采提供數(shù)值依據(jù)。然而現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的水?dāng)?shù)值與理想狀態(tài)存在較大差異，由于真實(shí)狀態(tài)下的水溶質(zhì)運(yùn)輸存在諸多復(fù)雜的因素干擾，致使模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)際數(shù)值存在偏差，需要工作人員綜合經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)?shù)氐叵滤廴緺顩r二次分析計(jì)算。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦開(kāi)采綜合機(jī)械化研究不斷深入，煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝得到廣泛推廣，有效提高開(kāi)采效率，保障開(kāi)采安全。然而許多生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)其實(shí)際應(yīng)用不夠重視導(dǎo)致生產(chǎn)問(wèn)題頻發(fā)。礦井相關(guān)單位需要了解煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的各個(gè)內(nèi)涵，在不同的煤礦情況中靈活運(yùn)用，合理調(diào)整，以此推動(dòng)施工計(jì)劃的進(jìn)行。