采礦作業(yè)中綜合機(jī)械化采礦工藝研究

李 平

（內(nèi)蒙古錦泰碓臼溝煤炭有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010700）

礦產(chǎn)資源是我國(guó)重要能源基礎(chǔ)和原材料，注重發(fā)展礦礦工藝，有助于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在礦山生產(chǎn)作業(yè)中，合理應(yīng)用機(jī)械化采礦技術(shù)和工藝，有助于提升礦山生產(chǎn)水平。在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)支持下，礦山機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展速度加快。借助綜合機(jī)械化采礦技術(shù)，可以對(duì)小礦進(jìn)行優(yōu)化改造，改善作業(yè)條件差的礦井，全面提升礦產(chǎn)資源的采出率，加強(qiáng)采掘技術(shù)能力，作用效果顯著。對(duì)于礦山生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，采礦工藝技術(shù)水平會(huì)直接影響礦企的開(kāi)采與生產(chǎn)能力。換言之為了保證采礦工作質(zhì)量，縮短開(kāi)采時(shí)間，全面提升采礦效率，應(yīng)當(dāng)將綜合化采礦工藝應(yīng)用到實(shí)際工作中。

1 綜合機(jī)械化采礦工藝對(duì)裝置要求

1.1 采礦設(shè)備

針對(duì)采礦中常見(jiàn)的落礦問(wèn)題，可以應(yīng)用刨礦式采礦設(shè)備、滾筒式采礦設(shè)備。對(duì)于我國(guó)礦企來(lái)說(shuō)，開(kāi)始廣泛應(yīng)用可自動(dòng)化調(diào)節(jié)的雙滾筒式采礦設(shè)備，使用采礦設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)效率得到大大提高，可以展現(xiàn)出生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

1.2 轉(zhuǎn)載機(jī)

一般情況下，轉(zhuǎn)載機(jī)屬于橋式刮板輸送機(jī)裝置，安裝在工作面出口處輸送平巷內(nèi)。轉(zhuǎn)載機(jī)裝置一端連接帶式輸送機(jī)尾，另一端連接回采工作面輸送機(jī)。在運(yùn)轉(zhuǎn)影響下，會(huì)逐漸提升工作面巷道底板，利用回采工作面運(yùn)輸?shù)V產(chǎn)資源，可以運(yùn)輸?shù)娇缮炜s輸送機(jī)內(nèi)。由于回采工作面持續(xù)推進(jìn)，轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備會(huì)受到推進(jìn)設(shè)備影響，從而呈現(xiàn)出前進(jìn)式移動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載目標(biāo)。

1.3 液壓支架

對(duì)于井下開(kāi)采來(lái)說(shuō)，需要應(yīng)用到自移式液壓支架設(shè)備，借助高壓液體影響，可以存儲(chǔ)動(dòng)力，同時(shí)處理采空區(qū)、前移支架、推移輸送機(jī)、支護(hù)頂板等。液壓支架設(shè)備能夠處理機(jī)尾端頭，有效預(yù)防和質(zhì)量滑動(dòng)錨固，維護(hù)輸送工作面出口處機(jī)頭。

1.4 輸送機(jī)

對(duì)于綜采區(qū)礦產(chǎn)資源的輸送來(lái)說(shuō)，由于考慮到采礦環(huán)節(jié)需要延長(zhǎng)鋪設(shè)長(zhǎng)度，輸送機(jī)設(shè)備通過(guò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可彎曲刮板輸送機(jī)中。輸送機(jī)設(shè)備可以運(yùn)送至開(kāi)采區(qū)域，并且保障移動(dòng)液壓支架與導(dǎo)軌運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.5 乳化液泵站與移動(dòng)變電站

第一，對(duì)于移動(dòng)變電站而言，在開(kāi)展綜合機(jī)械化采礦作業(yè)時(shí)，可以隨著回采工作面推進(jìn)，全面做好移動(dòng)操作。在移動(dòng)變電站時(shí)，由于受到移動(dòng)變電站影響，礦井生產(chǎn)線采取作業(yè)敏變電輸送高壓電時(shí)，能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榈绕ヅ潆妷海斔偷窖b置內(nèi)部，全面展現(xiàn)出動(dòng)力電源效果。第二，對(duì)于乳化液泵站來(lái)說(shuō)，井下回采區(qū)涵蓋支架的高壓液體裝置，都需要借助乳化液泵站提供運(yùn)行動(dòng)力。和移動(dòng)變電站一致，在回采面持續(xù)推進(jìn)作業(yè)中，乳化液泵站能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)。

1.6 可伸縮帶式輸送機(jī)

通過(guò)分析礦山綜合機(jī)械化采礦工藝能夠看出，可伸縮帶式輸送機(jī)設(shè)備，可以有效作用于區(qū)段輸送工作中。由于獲得技術(shù)支持，可伸縮帶式輸送機(jī)設(shè)備具備貯帶設(shè)備功能，可以自動(dòng)化控制輸送帶的拉伸與縮短。一般情況下，按照工作面推進(jìn)25m-50m，由此開(kāi)展自動(dòng)化調(diào)節(jié)和控制，能夠?qū)斔蛶нM(jìn)行控制，縮短采礦工作時(shí)間消耗。

2 綜合機(jī)械化采礦工藝分析

2.1 集中化開(kāi)采工藝

采用集中化開(kāi)采技術(shù)時(shí)，牽扯的技術(shù)工藝非常多，主要內(nèi)容如下：首先，成套采礦技術(shù)：在井下開(kāi)采作業(yè)中，逐漸形成系統(tǒng)化、完整的開(kāi)采技術(shù)體系，優(yōu)化組合不同施工工藝，可以顯著提升礦產(chǎn)資源的開(kāi)采效率，還能夠增加礦企的經(jīng)濟(jì)效益。值得一提的是，在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)中，不能單獨(dú)使用成套采礦技術(shù)。必須按照不同礦井環(huán)境，選擇對(duì)應(yīng)的成套采礦技術(shù)。遵循實(shí)際問(wèn)題表現(xiàn)，做好經(jīng)驗(yàn)判斷與討論，以此提升開(kāi)采效率。比如，在堅(jiān)硬巖層開(kāi)采中，主要采用頂板控制技術(shù)。通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)，聯(lián)合頂?shù)V開(kāi)采技術(shù)，能夠有效處理礦產(chǎn)資源開(kāi)采作業(yè)中面臨的堅(jiān)硬礦層問(wèn)題，確保采礦作業(yè)的順利性，還可以全面提升礦產(chǎn)資源開(kāi)采效率。其次，長(zhǎng)臂綜合采礦技術(shù)。在采礦作業(yè)中，開(kāi)始廣泛應(yīng)用長(zhǎng)臂綜合采礦技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)能夠在傾斜礦層中發(fā)揮作用。在具體應(yīng)用中，會(huì)涉及到頂板控制工作、礦產(chǎn)資源運(yùn)輸工作等，必須全面確保安全性。此外，通過(guò)應(yīng)用懸長(zhǎng)臂綜采技術(shù)，對(duì)于機(jī)械設(shè)備性能與質(zhì)量要求非常高，之后基于采礦機(jī)和刨礦機(jī)平，才可以確保技術(shù)適用性?，F(xiàn)代化采礦設(shè)備均可以滿足礦產(chǎn)資源開(kāi)采功率要求，維護(hù)施工作業(yè)的穩(wěn)定性。長(zhǎng)臂施工期間，技術(shù)工藝靈活性、開(kāi)采力度都優(yōu)于傳統(tǒng)方式，不僅能夠確保礦產(chǎn)資源開(kāi)采作業(yè)效率，還可以降低采礦作業(yè)的不穩(wěn)定性，確保井下工作人員處于安全穩(wěn)定的礦井環(huán)境中，以此確保施工安全和人身安全。第三，一次采全厚技術(shù)：在建設(shè)礦井支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，多采用一次采全厚技術(shù)。將該項(xiàng)技術(shù)工藝應(yīng)用到礦炭開(kāi)采作業(yè)中，可以顯著提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效性，維護(hù)支護(hù)強(qiáng)度和力度。基于安全采礦生產(chǎn)環(huán)境，可以充分調(diào)動(dòng)井下工作人員的積極性，以此確保開(kāi)采安全性，提升生產(chǎn)效率。

2.2 深層礦井開(kāi)采技術(shù)

在開(kāi)展深層礦井工作中，必須考慮多項(xiàng)因素，對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)、開(kāi)采工具和運(yùn)輸工具工藝的有效性，井下工作人員應(yīng)當(dāng)高度重視，合理選擇應(yīng)對(duì)技術(shù)和措施。一般來(lái)說(shuō)，在開(kāi)展深井采礦作業(yè)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮礦山通風(fēng)、內(nèi)壓力、熱害治理等多項(xiàng)問(wèn)題。在深井采礦操作中，極易受到礦產(chǎn)資源存儲(chǔ)性質(zhì)、開(kāi)采深度與內(nèi)部環(huán)境等因素影響，致使礦井內(nèi)出現(xiàn)大量可燃?xì)怏w聚集現(xiàn)象。當(dāng)氣體濃度達(dá)到一定值后，極易引發(fā)爆炸問(wèn)題，嚴(yán)重威脅井下工作人員的生命安全，需要采用科學(xué)技術(shù)措施。比如應(yīng)用通風(fēng)系統(tǒng)，確保礦井通風(fēng)正?；皶r(shí)將新鮮空氣引入到礦井中，確保后續(xù)作業(yè)實(shí)施的順利性?；谕暾耐L(fēng)系統(tǒng)，你促使調(diào)溫系統(tǒng)、溫度檢測(cè)系統(tǒng)的有效配合，保證礦井溫度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，使采礦工作人員始終處于安全穩(wěn)定環(huán)境中。通過(guò)應(yīng)用支護(hù)技術(shù)，可以合理控制支護(hù)結(jié)構(gòu)，確保其處于正常范圍內(nèi)，減少礦山壓力等因素對(duì)井下工作人員身體危害，保證整個(gè)施工操作的順利性。充分考慮井下溫度、壓力等因素，實(shí)行綜合化調(diào)節(jié)與規(guī)整，根據(jù)施工計(jì)劃順利實(shí)施施工計(jì)劃，以此保障施工人員健康與生命安全，全面提升采礦生產(chǎn)效率。

2.3 巷道布置技術(shù)

進(jìn)行礦井巷道布設(shè)時(shí)，由于會(huì)對(duì)礦井生產(chǎn)效率、采礦工作人員的人身安全造成嚴(yán)重危害影響，因此在施工作業(yè)中應(yīng)用優(yōu)質(zhì)技術(shù)工藝，全面根據(jù)計(jì)劃方案，以此促進(jìn)工作順利性，全面加強(qiáng)巷道穩(wěn)定性，防止礦井生產(chǎn)期間出現(xiàn)安全隱患，降低礦井生產(chǎn)效率，還會(huì)威脅質(zhì)量與安全。一般來(lái)說(shuō)，在采用巷道布設(shè)技術(shù)時(shí)，必須全面分析和研究巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，同時(shí)保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過(guò)支護(hù)技術(shù)，全面提升巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，確保施工作業(yè)的安全性與順利性，同時(shí)維護(hù)采礦人員的健康與安全。在采礦作業(yè)中，由于工作面頂板割礦操作，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重暴露情況，此時(shí)需要通過(guò)金屬骨架支撐，全面控制圍巖變形。同時(shí)，金屬骨架支撐能夠抑制頂板懸浮巖下降，以免直接頂出現(xiàn)失穩(wěn)和變形問(wèn)題，從而引發(fā)滑落事故。當(dāng)頂板圍巖破碎嚴(yán)重時(shí)，隨著開(kāi)采作業(yè)的持續(xù)進(jìn)行，會(huì)導(dǎo)致大量礦石冒落，此時(shí)需要應(yīng)用管棚支護(hù)技術(shù)，有效阻止礦石滑落。在阻擋大塊沒(méi)干時(shí)候，破碎巖石可以填充大塊間隙，形成新頂板。利用管棚支護(hù)技術(shù)，可以防止支架位移與矸石冒落，從而造成工作面漏冒。確保工作面支架穩(wěn)定后，能夠支撐踩空工作面頂板壓力，防止礦壁片幫，降低冒頂事故率。

2.4 薄礦層綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝

在采礦作業(yè)過(guò)程中，盡管薄礦層薄弱，但是具備較高的儲(chǔ)存量，所以管理人員必須注重薄礦層的采礦作業(yè)問(wèn)題。在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)中，因受到礦層厚度影響，需要應(yīng)用高強(qiáng)采礦工具開(kāi)展作業(yè)，此時(shí)對(duì)薄礦層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響非常大，還會(huì)降低開(kāi)采效率，導(dǎo)致開(kāi)采量也無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。所以從本質(zhì)上看，薄礦層屬于礦井開(kāi)采難度比較大的礦層，在開(kāi)采薄礦層時(shí)，必須高度重視施工工藝與施工工具，優(yōu)化調(diào)整礦層開(kāi)采策略，以此促進(jìn)后續(xù)施工計(jì)劃的開(kāi)展，從根本上提升礦層開(kāi)采效率。在施工作業(yè)中，利用綜合機(jī)械化采礦工藝，既可以滿足薄礦層開(kāi)采需求，還可以確保開(kāi)采質(zhì)量與安全。

2.5 短壁綜采工藝

短壁綜采工藝的應(yīng)用限制因素多，在實(shí)際操作作業(yè)中，應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)可以加快施工速度，且開(kāi)采作業(yè)應(yīng)用部位明顯，所以在應(yīng)用期間能夠滿足多方面需求，也可以擴(kuò)大應(yīng)用范圍。在開(kāi)展不規(guī)則礦層、礦柱等非常規(guī)井下開(kāi)采作業(yè)時(shí)，需要借助短壁綜采工藝開(kāi)展操作，以此保證開(kāi)采效率和質(zhì)量，同時(shí)協(xié)調(diào)井下開(kāi)采作業(yè)中的不和諧因素，按照預(yù)設(shè)計(jì)劃，全面實(shí)行采礦作業(yè)操作。在中小型礦井的審查期間，需要合理應(yīng)用其他類型機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)，順利開(kāi)展開(kāi)采作業(yè)。為了簡(jiǎn)化施工環(huán)節(jié)，采礦作業(yè)前，開(kāi)采人員必須規(guī)范礦產(chǎn)資源開(kāi)采規(guī)劃，聯(lián)合調(diào)研統(tǒng)計(jì)，確保礦產(chǎn)資源規(guī)劃的合理性，以營(yíng)造優(yōu)質(zhì)的井下作業(yè)環(huán)境，確保后續(xù)操作工序遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程開(kāi)展，加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量，還可以減少意外的人身安全問(wèn)題，全面提升采礦生產(chǎn)效率。

2.6 控制采場(chǎng)圍巖

在應(yīng)用綜合機(jī)械化采礦工藝時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理控制采場(chǎng)圍巖。在生產(chǎn)作業(yè)前，礦企應(yīng)當(dāng)組織井下工作人員，全面學(xué)習(xí)和了解圍巖控制知識(shí)，正確認(rèn)識(shí)到圍巖控制在施工實(shí)踐中的應(yīng)用價(jià)值。為了合理開(kāi)展采場(chǎng)圍巖控制工作，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變工作人員的固有認(rèn)知，全面按照技術(shù)規(guī)范，確保井下開(kāi)采作業(yè)的順利性，進(jìn)一步保證采礦作業(yè)的安全性與規(guī)范性。此外，礦企內(nèi)部人員應(yīng)當(dāng)高度重視圍巖控制技術(shù)，深入分析和研究圍巖控制效果，推廣應(yīng)用新型圍巖控制技術(shù)，既可以降低采礦作業(yè)的成本，還能夠全面維護(hù)礦產(chǎn)資源開(kāi)采質(zhì)量，提升礦井生產(chǎn)效率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。值得一提的是，圍巖和礦巖層之間存在關(guān)聯(lián)性，且相互影響作用明顯，所以必須密切監(jiān)控圍巖狀態(tài)，及時(shí)改進(jìn)現(xiàn)有問(wèn)題，從根本上促進(jìn)開(kāi)采工作的順利性。

3 綜合機(jī)械化采礦工藝在采礦作業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，不斷對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，將傳統(tǒng)采礦工藝逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合機(jī)械化采礦技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用綜合機(jī)械化采礦工藝，能夠提升工作效率，還能夠提升采礦作業(yè)的機(jī)械化程度?；诎l(fā)展角度分析，綜合機(jī)械化采礦技術(shù)工藝，有助于促進(jìn)能源開(kāi)采行業(yè)的發(fā)展。主要得益于機(jī)械化采礦技術(shù)工藝能夠提升回采率，避免浪費(fèi)資源和能源。因此，通過(guò)應(yīng)用機(jī)械化采礦技術(shù)，提升礦產(chǎn)資源質(zhì)量與安全，還能夠增加礦企的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)應(yīng)用機(jī)械化采礦工藝，還可以減少人力勞動(dòng)量，維護(hù)生產(chǎn)作業(yè)的安全性，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在采礦作業(yè)中，綜合機(jī)械化采礦工藝經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期優(yōu)化創(chuàng)新與改革實(shí)踐所得，該種技術(shù)工藝滿足時(shí)代發(fā)展要求，可以為能源開(kāi)采行業(yè)提供廣闊發(fā)展空間。由于綜合機(jī)械化采礦工藝會(huì)受到水文地質(zhì)因素影響，因此在采礦操作實(shí)踐，必須選擇適宜的采礦設(shè)備與采礦工藝，以此確保開(kāi)采作業(yè)的順利性。只有確保上述內(nèi)容，才可以全面展現(xiàn)出綜合機(jī)械化采礦工藝的作用和價(jià)值，維護(hù)礦企生產(chǎn)安全與穩(wěn)定性，以此獲得經(jīng)濟(jì)效益。