煤礦開采系統(tǒng)中的機械化研究

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（山西焦煤西山煤電集團公司官地礦 山西 030000）

前言

在煤礦開采過程中，采用先進的采煤工藝，能夠極大地提高開采能力。因此，要想實現(xiàn)礦井作業(yè)的高產(chǎn)高效，就需要采用現(xiàn)代化采煤技術，將機械化技術運用在煤礦開采中，提高采煤工作的自動化水平，不僅能夠減少人工參與，降低人力資源成本，而且還能大幅度提升開采效率，提高采煤作業(yè)的安全性。

1.煤礦開采機械化的重要意義

煤礦的開采工作工序繁多，而且需要在礦井之下，開展各個工作流程。因此要想進一步的實現(xiàn)集中的自動化生產(chǎn)，就要不斷地進行開采設備的革新，并且引進先進的生產(chǎn)技術。通過機械化的煤礦開采，能夠在各個工作環(huán)節(jié)中，都盡可能的減少人工參與，實現(xiàn)自動化、機械化的開采作業(yè)，確保其安全性和穩(wěn)定性。對于煤礦資源的開采工作來說，不僅具有較大的開采難度，伴隨著一定的危險性。在很多情況下，采礦工作會面臨著復雜的作業(yè)環(huán)境以及開采難題，增加發(fā)生安全事故的風險。因此，就必須對于傳統(tǒng)、落后的開采技術和方法作出改進和創(chuàng)新，不斷推動煤礦開采的機械化發(fā)展，解決各種開采難題。

2.機械化采煤的特點

首先，機械化的采煤系統(tǒng)具有較高的效率。隨著現(xiàn)如今煤礦開采工作的機械化程度不斷加深，采煤工作的效率也越來越高。其次，利用機械化采煤系統(tǒng)能夠實現(xiàn)較高的煤礦產(chǎn)量。在破煤、支護、運煤、裝煤等環(huán)節(jié)的工作，利用機械化系統(tǒng)來進行處理和操作，體現(xiàn)出了較為顯著的優(yōu)勢。再次，機械化采煤系統(tǒng)具有較高的安全性。整個機械化采煤過程其頂板都有液壓支桿在進行支撐，利用掩護式支架在支撐頂板的同時，還能夠讓采礦區(qū)和工作空間進行分離，提高了采煤工作的安全性，避免冒頂事故的發(fā)生，減少采煤作業(yè)中的安全隱患。最后，傳統(tǒng)的采煤工藝一般都是炮采，要使用大量的炸藥、雷管，具有較大的能耗。而機械化的采煤技術的應用耗能較小。雖然一些機械設備在采購時價格較高，但是從長遠角度上來看，設備具有較長的使用年限，也能夠達到節(jié)約成本的效果。因此，機械化采煤系統(tǒng)比傳統(tǒng)的普通采煤方式，具有更多的優(yōu)勢，現(xiàn)階段已經(jīng)在采煤工程中得到了廣泛應用。

3.機械化在煤礦開采中的應用

在煤礦開采過程中，使用機械化技術，能夠進一步完善和優(yōu)化開采流程?，F(xiàn)階段對于采煤工作中的采集、輸送以及裝車等工作環(huán)節(jié)，都可以利用機械化技術來滿足工作需要。機械化的采煤設備的應用能夠確保采煤效率和安全性，減少人力的投入，所以對于機械化采煤系統(tǒng)來說，必須要能夠實現(xiàn)自動化的控制。通過先進的機械化技術結合采煤工藝，能夠在整體上提高煤礦的開采水平。

（1）機械化設備的理論知識和特點。要想在采煤工作中，更為有效的利用機械化設備，發(fā)揮出其最大的功效，首先就要掌握較為全面的機械化設備的理論知識，在此基礎上搞清楚系統(tǒng)運行原理，這樣就能夠在工期不變的前提下，進一步擴大施工范圍。在采煤系統(tǒng)中使用自動化的控制，其顯現(xiàn)出了較為明顯的特征，即煤礦的開采以及運輸實現(xiàn)了一體化進行。在機械化設備的內(nèi)部，設置了專項控制芯片。這樣在將系統(tǒng)導通的情況下，就能夠收到控制指令。在接收到指令以后，相關的開采裝置就會開始自動化的煤礦開采作業(yè)，進行連續(xù)的挖掘。對于進行輸送的設備來說，其在內(nèi)部會設置收集裝置，這樣在開采出的煤礦數(shù)量達到一定程度的時候，就會實現(xiàn)自動的傳送，將其輸送到地面的指定位置。并且在一個流程的工作進行完畢以后，便會自動返回礦井之中，繼續(xù)投入下一輪的工作。

而對于自動化的設備來說，也不能完全脫離人工，依然需要人工來進行操作和設置。因此在采煤工作中使用先進的機械化設備，也對于操作人員的相關的專業(yè)知識和技術，提出了更高的要求。對于機械化設備進行操作的工作人員，不僅要掌握設備運行原理，而且還能夠嚴格的按照要求，進行設備的操作。在機械化設備經(jīng)過一段時間的工作以后，為了避免過大的荷載和過高的使用溫度，給內(nèi)部元件帶來損傷，就需要暫時停止開采。對于機械設備而言，需要做好定期的保養(yǎng)和檢修工作。要在具有一定的理論知識基礎之上，對設備進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題以后要及時修理。另外，對于一些磨損、老化較為嚴重的內(nèi)部零件，也要及時的進行更換，以免后續(xù)出現(xiàn)故障，影響設備正常運行。

（2）綜合機械化的應用。綜合機械化設備不僅可以用于煤礦開采的初期工作中，對于礦井進行維護、填充等工作時，也能夠得到有效的使用。綜合機械化技術的應用推動了煤礦開采工作朝規(guī)范化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。能夠在同一中心程序中，對于開采設備、輸送設備、裝卸設備所連接成的網(wǎng)絡實現(xiàn)自動化控制。而且這種方式不需要對于設備進行更換，只需要在原有的機械設備的基礎上對其進行技術上的改進，這樣也能夠有效降低建設資金的投入。因此，綜合機械化在煤礦開采工作的應用，具有較高的可行性?，F(xiàn)階段，國外的煤礦行業(yè)已經(jīng)率先使用這一綜合化的技術，并且在實際開采過程中得到了充分的利用，收獲了較為良好的預期效果。而對于我國的煤礦行業(yè)來說，也正在加緊朝綜合機械化方向發(fā)展。

（3）短壁綜合機械化的的應用。對于機械設備來說，其在工作時應用的模式往往是固定的。相比較通過人力勞動來開展各項采煤作業(yè)，機械化的工作無法做到隨意進行高度、范圍的調(diào)節(jié)。而針對一些地形較為復雜的礦井作業(yè)，設計出了短壁綜合設備。這種機械化設備能夠在面積較小的場地開展采礦作業(yè)，而且其自身具有很多種速度檔位，可以進行設置和調(diào)節(jié)，因此在實際應用的過程中，便可以根據(jù)不同的需求進行速度的設定。但是對于短壁綜合設備來說，其所達到的挖掘范圍比較小，所以往往不適用于一些規(guī)模較大的礦井開采作業(yè)中。因此，要根據(jù)礦井的實際情況以及現(xiàn)場需求，來進行機械的選擇，可以結合多種設備來開展采礦作業(yè)，讓其能夠實現(xiàn)更高的工作效率。

（4）實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。近些年，隨著科學技術的進步，以及機械化設備越來越先進。在我國的煤礦開采作業(yè)中，機械化程度也在不斷加深。通過機械設備能夠對于煤礦實現(xiàn)高產(chǎn)、高效的開采，在開采的資源量不斷加大的同時，這種較高強度的開采工作，也使得我國的一些礦區(qū)資源逐漸變得匱乏，難以實現(xiàn)供給。通過機械化的技術來進行資源開采，開采環(huán)境較為惡劣，而且機械化程度一直難以提高。導致在各種因素的影響和制約之下，加大了開采的難度。所以，如何選取更為科學、有效的開采方法，也成為現(xiàn)如今急需解決的一個難題。對于過去的一些傳統(tǒng)的采礦方法來說，無法實現(xiàn)較高的產(chǎn)量，而且潛在著一定的安全風險問題。因此就要通過綜合機械化的開采方式，來開展煤礦開采作業(yè)，實現(xiàn)較高的開采效率，進一步提高煤礦產(chǎn)量，同時還能夠確保整個開采過程的安全性。并且，在使用機械化手段進行煤礦開采時，還要對于具體的設備和操作技術，進行科學的規(guī)劃，能夠根據(jù)實際的開采情況和礦井環(huán)境，選擇最為實用的方案，來進行規(guī)范化的機械操作。而不能夠一味地為了眼前的產(chǎn)量，而對于礦井過度開采，造成資源短缺的問題。只有通過科學、可持續(xù)的開采工作，才能夠推動煤礦行業(yè)實現(xiàn)持續(xù)性的長足發(fā)展。

4.在煤礦開采中應用機械化的建議

（1）對于資源進行科學的整合。要根據(jù)實際的情況，因地制宜的進行機械化技術的應用。對于一些不具備機械化開采條件的地區(qū)，就要通過科學的方式，對于資源進行整合，在最大程度上讓其滿足機械化技術應用的條件和要求。對于一些不具備機械化開采條件的煤礦，能夠根據(jù)實際情況，做出區(qū)別化的指導。如果煤礦能夠符合安全生產(chǎn)條件，那么就可以在相關政策的許可之下，繼續(xù)進行合法的開采活動。如果煤礦不滿足安全生產(chǎn)條件，就需要在相關規(guī)定和要求之下，責令煤礦企業(yè)進行整改，如果整改不合格或者是不配合整改，則要予以關閉處理。

（2）做好保障和準備工作。要想不斷提高煤礦開采的機械化程度，首先就要確保具有足夠的資金投入，而且還要具有一定的技術支持和人才供給，這樣才能夠在人力、財力、技術的保障之下，實現(xiàn)煤礦開采的機械化進程不斷加快。因此，相關部門要能夠在進行資金籌集時，具有穩(wěn)定的資金來源和供給，而且還要做好人才引進工作，確保人才的高素質和高水準，并且開展定期的培訓工作，讓參與機械化操作的人員，能夠熟練掌握各項理論知識和操作技術，讓煤礦開采作業(yè)能夠科學、有效的進行。

（3）強化技術服務和指導。要加強機械化人才隊伍的建設工作，引入大批專業(yè)人才，能夠對于機械化的煤礦開采作業(yè)，提供專業(yè)的技術指導。這樣就能夠保證所使用的機械化技術更為科學、有效，充分發(fā)揮其作用，推動煤礦生產(chǎn)的進展。另外，還要充分確保各項防范措施和安全措施的落實，提高開采作業(yè)的安全性。

（4）進行政策扶持?，F(xiàn)階段，對于一些礦產(chǎn)企業(yè)來說，政府應該提供政策上的扶持和幫助，來鼓勵企業(yè)加快煤礦開采的機械化發(fā)展步伐，應用自動化的技術，提高開采效率和安全性。這樣就能夠進一步在我國的礦產(chǎn)行業(yè)中，實現(xiàn)機械化開采技術的普及和廣泛應用，不斷推動整個行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，并且逐漸改善和優(yōu)化開采環(huán)境。

（5）各部門之間的協(xié)作配合。推動煤礦開采工作的機械化需要多個部門之間共同配合。在進行機械化生產(chǎn)時，設備的運行需要穩(wěn)定的電力供應，這樣才能支持設備良好的運作。因此，電力相關部門也要積極配合開采工作的進行，確保機械化開采作業(yè)能夠順利開展。另外，還要對于電力系統(tǒng)進行科學、合理的規(guī)劃和安排，進一步完善電網(wǎng)建設，能夠為煤礦開采機械化的正常運轉，提供更加穩(wěn)定的供電環(huán)境。

5.總結

綜上所述，通過機械化的采礦技術，不僅能夠充分滿足現(xiàn)階段開采工作的工序要求，而且還能夠減少人工參與，降低人員投入成本，實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益，進一步推動經(jīng)濟水平的提高，實現(xiàn)行業(yè)的進步發(fā)展。