煤礦綜合機械化采煤工藝的研究與總結

王寶成

【摘 ?要】煤炭作為國民經濟發(fā)展必要大宗基礎能源，煤礦開采技術和工藝愈發(fā)重要。高度自動化和機械化的綜合機械化采煤工藝擁有極強的適應能力，因此，將綜合機械化采煤工藝應用于煤炭開采不僅能夠提高煤礦生產效率，同時還可以提高企業(yè)在市場上的競爭力，這對推動煤礦可持續(xù)發(fā)展非常有益。本文筆者將結合煤礦綜合機械化工藝的發(fā)展和優(yōu)勢與煤礦綜合機械化設備要求和開采方法對綜合機械化采煤工藝進行總結闡述，旨在為煤礦綜合機械化采煤工藝的應用和研究提出一些可行建議。

【關鍵詞】煤礦;綜合機械化;采煤工藝;研究;總結

1引言

在科學技術的推進下，我國煤炭行業(yè)的開采工藝和技術也在不斷提高。現(xiàn)階段，我國很多煤礦企業(yè)已經向綜合機械化開采方向邁進，其目的在于提高煤礦企業(yè)的競爭能力和開采能力，推動企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

2煤礦綜采工藝技術的發(fā)展

隨著煤礦綜合開采工藝的不斷發(fā)展，大型化和集中化的生產模式近些年已經成被充分應用到實際煤礦開采與管理工作中。但在實際生產過程中，由于我國煤礦分布的地質條件較為復雜、礦井深處的開采環(huán)境惡劣，再加上部分機械設備不夠完善，而導致綜合煤礦開采工藝在我國發(fā)展較為緩慢。與其他發(fā)達國家相比，我國煤礦綜合開采技術與國際先進水平仍存在著較大差距。為了解決這一現(xiàn)狀，我國煤炭綜合開采技術只有不斷向大容量和大產量方向邁進，才能從根本上提高我國煤炭生產開采水平與煤炭行業(yè)整體發(fā)展。

3煤礦綜合機械化采煤優(yōu)勢

煤礦綜合機械化和傳統(tǒng)開采工藝相比，主要是機械化、自動化的水平較高。傳統(tǒng)的采煤方法主要依靠人工進行打眼、放炮等操作，由于人工操作安全系數(shù)和開采效率低下，所以容易造成資源浪費和人員傷亡等問題。但綜合機械化采煤工藝的研發(fā)和應用，可以利用自動化控制系統(tǒng)對采煤、運輸、電系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)等進行操作，有效地減少煤礦開采的強度，這對提升采煤安全指標非常有利。

4綜合機械化采煤設備要求

4.1適應各類復雜開采環(huán)境

在煤炭的生產過程當中由于煤層的環(huán)境和地勢差異較大，在實際生產過程當中需求也不盡相同。綜合機械化采煤工藝設備必須能夠適應各種工作環(huán)境，并且能夠根據(jù)煤礦的生產環(huán)境、地質結構等條件因地制宜。

4.2對落煤和輸送問題的處理

在煤炭開采過程中，落煤情況經常出現(xiàn)，而針對落煤這一現(xiàn)狀，企業(yè)一般會使用刨煤式采煤機和滾筒式采煤機進行作業(yè)?，F(xiàn)階段，在礦井深處作業(yè)使用較多的當數(shù)綜合機械化采煤機，而根據(jù)礦井和煤礦具體操作，進行自動化技術來調節(jié)采煤機高度是一種必選的手段。其次，在煤炭的運輸過程當中，刮板輸送機是當前采用最多的自動化設備。該設備具有運輸能力強、可彎曲等優(yōu)點，但要注意的是，由于在煤炭的實際運輸環(huán)境和煤層結構不同，所以為了滿足刮板輸送機的運輸要求，企業(yè)在進行運輸路面鋪設時一定要盡量延長，要保證煤炭開采過程中的機械必須快速的掘進大斷面巷道，其目的是為了有效的提高輸送機的運輸效率，降低因路面鋪設給設備帶來的安全隱患。

4.3移動變電站和乳化液泵站

移動變電站作為綜合器械化采煤工藝的重要組成部分，必須具有靈活移動的特性。在變電站的移動過程當中，移動變電站所輸送的電壓必須和回采工作面的采煤機、輸送機等裝置的電壓匹配。其次，乳化液泵站作為動力提供站和移動變電站，都必須滿足其靈活異動的特性。

5煤礦綜合機械化的采煤方法

常用的綜合機械化采煤方法囊括短壁機械化、長壁機械化、放頂煤綜合機械化三種。在實際生產當中，短壁綜合機械化開采使用的是雙滾筒采煤機，主要采用的工藝是后退式綜合機械化。與短壁綜合機械化不同的是，長壁綜合機械化采煤工藝要求開采工作面的長度，主要用于長工作面。長臂綜合機械化是為了提高生產效率，減少設備移動次數(shù)和工作面端頭多次作業(yè)所采用的工藝。放頂煤綜合機械化采煤主要是通將采煤機工作面的煤礦進行切割、移動、推移等，該技術是一項綜合要求過高的開采工藝。

5.1短壁綜合機械化開采工藝

通常情況下，中小型煤礦一般采用短壁綜合機械化開采工藝對中厚煤層進行開采。雙滾筒采煤機后退式綜合機械化工藝是短壁綜合機械化開采所采用的工藝。而雙滾筒采煤后退式綜合器械化所采用的設備則是側卸布置的單頭刮板輸送機，這項工藝技術的使用不僅可以加大采煤機的截深面，同時還可以實現(xiàn)設備的快速安裝和搬運。但要注意的是，短壁綜采工藝主要用于解決工作面端頭、回采巷道當中的快速作業(yè)過程當中。由于短壁綜合機械化開采工藝所才有的是雙滾筒后退式采煤器械，該器械可以根據(jù)煤層可礦井的情況跟進行靈活調整。從而保障煤炭開采過程的統(tǒng)一性和靈活性。因此，在進行短壁綜合機械化采煤時，還可以利用該技術解決工作面的采掘失衡問題和回收不規(guī)則的煤柱等問題。

5.2長壁綜合機械化開采工藝

長壁綜采區(qū)別與和短壁綜采的是工作面的長度問題。長壁綜采所要求的工作面相對較長。與短壁綜合機械化開采工藝不同的是，長壁綜采主要用于緩傾斜煤層和傾斜煤層的開采操作。一般通過增加工作面的長度來提高長壁綜采的開采效率。長壁綜采的過程主要包括裝煤、運煤、頂板控制等。在這些過程當中，利用增加的工作面長度來提高每刀的采煤數(shù)量，這樣可以極大的提高煤礦開采的工作效率。但要注意的是，由于長壁綜采工藝對開采環(huán)境要求較高，因此刮板輸送機的長度和煤礦的地質環(huán)境尤為重要。同時還要注意，回采巷道的掘進和支護、輸送機的鋪設長度都會影響長壁綜合機械化開采工藝的生產效率。

5.3放頂煤綜合機械化采煤工藝

針對厚煤層的開采，我國煤炭企業(yè)一般使用放頂煤綜合機械化采煤工藝。放頂煤綜合機械化采煤首先要對工作面的煤礦進行切割，在切割完成之后在對煤礦進行移動，最后再交由刮板運輸機進行推移和運輸。在放頂煤綜采中首先利用采煤機對煤礦進行切割，在切割完成之后打開放煤窗口。在放煤過程結束之后關閉放煤窗口。放頂煤綜采由于對時間間隔要求較高，在操作過程中對煤礦的切割刀數(shù)和窗口的關閉時間必須進行嚴格把控。

6綜合機械化采煤工藝的總結

與全球其他國家煤炭資源相比，我國煤炭資源分布分散。加上我國地理環(huán)境差異性大，不同地區(qū)的煤層和地勢千差萬別。因此，在針對不同煤層開采時應采用不同的綜合機械化工藝。對于薄煤層來說由于開采效率較低，這就要求綜合機械化采煤工藝必須結合薄煤層的地質情況和開采條件。其次，綜合機械化開采工藝還可以根據(jù)薄煤層的特點選擇性的使用長短壁綜合機械化開采工藝，以便解決薄煤層開采難度大、產量小等問題。由于中小型煤礦通常可以采用從巷柱式采煤方式，為了改進此種采煤方式，利用綜采工藝對礦井內已經挖掘好的巷道進行重新布置。根據(jù)巷道自身的特點將長壁綜合機械化開采設備應用到煤礦開采過程中來，進而提升煤礦的回采率。

7結束語

綜上所述，為了實現(xiàn)煤炭集中高效生產的目標，提升煤礦生產安全系數(shù)以及幫助企業(yè)節(jié)約人工成本和開采成本，加強綜合機械化采煤工藝研發(fā)與應用已經成為了當前煤礦行業(yè)發(fā)展的主要方向。在煤炭的開采過程，企業(yè)一定要根據(jù)不同的煤層和生產條件采用不同的施工方法，要結合長短壁綜合機械化開采工藝，采用自動化運輸和控制設備，從而提高企業(yè)開采的安全性和可靠性，實現(xiàn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標。

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（作者單位：黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責任公司新陸煤礦）