煤礦綜采工藝技術(shù)

＊王成林

（太原煤氣化集團(tuán)公司爐峪口煤礦 山西 030204）

我國(guó)自20世紀(jì)70年代首次引進(jìn)煤礦綜采設(shè)備，這也是國(guó)內(nèi)煤礦綜采工藝技術(shù)的發(fā)展源頭，與此同時(shí)煤礦企業(yè)的綜合效益也有了進(jìn)一步提高，采煤效率提高的基礎(chǔ)上使得采煤質(zhì)量也有了重大突破。而當(dāng)前，對(duì)于煤礦企業(yè)來說，先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和煤礦綜采工藝技術(shù)成為了決定企業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)營(yíng)競(jìng)爭(zhēng)的重要因素。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)很多煤礦企業(yè)在綜采工藝技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化和機(jī)械化生產(chǎn)，不僅有效控制了煤礦生產(chǎn)的成本投入，同時(shí)也有效提高了采煤的產(chǎn)量與質(zhì)量，這對(duì)于煤礦企業(yè)的發(fā)展來說具有重大意義。但目前我國(guó)在煤礦綜采工藝技術(shù)的研究和發(fā)展方面仍然與發(fā)達(dá)國(guó)家具有一定差距，我國(guó)雖然煤炭礦產(chǎn)資源豐富，但分布較為分散，隨著礦產(chǎn)的采掘，如今所面臨的采礦工作面越來越深入，地質(zhì)條件越來越嚴(yán)苛，這也對(duì)煤礦綜采工藝技術(shù)提出了更高的要求。

1.煤礦綜采工藝技術(shù)概述

煤礦綜采工藝技術(shù)在提高煤礦開采效率的同時(shí)也為安全開采予以充分的保障，在實(shí)際作業(yè)期間，綜采工藝技術(shù)經(jīng)過了多年的發(fā)展，也在近年來相繼實(shí)現(xiàn)了煤礦綜采中的綜合機(jī)械化和機(jī)電一體化開采，幫助煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的控制以及生產(chǎn)效益的提高，促進(jìn)煤炭企業(yè)的發(fā)展，也為煤炭企業(yè)的經(jīng)營(yíng)與競(jìng)爭(zhēng)提供了可靠的技術(shù)支持。對(duì)此企業(yè)需要更加重視煤礦綜采工藝技術(shù)，合理應(yīng)用、高效應(yīng)用煤礦綜采工藝技術(shù)，充分發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和作用，為我國(guó)煤礦企業(yè)的發(fā)展提供更強(qiáng)的生命力，維持良好的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀態(tài)。同時(shí)，在充分發(fā)揮煤礦綜采工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，還要結(jié)合生產(chǎn)區(qū)域的具體情況，加強(qiáng)綜采技術(shù)設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用，如電牽引采煤機(jī)和大型刮板輸送機(jī)等有關(guān)設(shè)備，進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦綜采作業(yè)的質(zhì)量與效益，改進(jìn)煤礦采掘方式方法，提高煤礦開采的技術(shù)水平。除此之外，煤礦企業(yè)還要對(duì)煤礦綜采工藝技術(shù)具有充分的認(rèn)知，進(jìn)一步落實(shí)綜采工藝設(shè)備的管理以及后期維護(hù)保養(yǎng)工作，確保設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)作，通過穩(wěn)定的運(yùn)作和先進(jìn)的性能為煤礦綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用效果提供可靠支持，提高煤礦開采的綜合效益[1]。

2.煤礦綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用要求

(1)積極引進(jìn)先進(jìn)的煤礦開采設(shè)備

煤礦綜采設(shè)備的性能以及運(yùn)作穩(wěn)定性一定程度上決定了煤礦開采的質(zhì)量與效益，先進(jìn)的設(shè)備能夠進(jìn)一步提高煤礦開采的技術(shù)水平，促進(jìn)綜采工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，因此設(shè)備的引進(jìn)成為了煤礦企業(yè)當(dāng)下發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)內(nèi)容。我國(guó)之所以能夠在煤礦產(chǎn)量上居于世界前列，不單單是因?yàn)槊旱V開采工藝較為先進(jìn)，同時(shí)也表現(xiàn)在煤礦綜采設(shè)備的先進(jìn)性，如煤機(jī)設(shè)備在國(guó)際上處于先進(jìn)水平，設(shè)備與技術(shù)的先進(jìn)性為我國(guó)成為世界產(chǎn)煤大國(guó)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)在煤礦綜采工藝設(shè)備方面的應(yīng)用主要包含了大型刮板輸送機(jī)、液壓支架、帶式輸送機(jī)等，煤礦綜采工藝技術(shù)相對(duì)來說較為復(fù)雜，煤礦開采也面臨著越來越復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，所以對(duì)于設(shè)備的功能性與穩(wěn)定性也有了更高的要求，設(shè)備除了技術(shù)較為先進(jìn)，同時(shí)也要具有較大的功率和輸送能力，并且也要確保機(jī)械強(qiáng)度在多種工作環(huán)境下可以充分適應(yīng)煤礦開采作業(yè)。而且還要確保綜采設(shè)備的后續(xù)維修保養(yǎng)，使設(shè)備能夠始終保持穩(wěn)定正常的狀態(tài)投入到煤礦開采作業(yè)之中，按照設(shè)備的不同性能和用途，基本可以分為以下幾種類型：①用作采煤工作面的開采和運(yùn)輸，如液壓支架設(shè)備和刮板輸送機(jī)、端頭支護(hù)設(shè)備等，當(dāng)前俄國(guó)的電牽引采煤機(jī)的技術(shù)較為先進(jìn)，開采煤層高度能夠達(dá)到0.8～7.0m之間，總裝機(jī)功率在235～2500kW之間，能夠滿足煤礦開采作業(yè)的各種需求，進(jìn)一步提高了采煤效率；②用作巷道中的煤炭運(yùn)輸設(shè)備，比如轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)等；③用作組織管理的設(shè)備，如廣播設(shè)備等通訊設(shè)備，同時(shí)也包括有關(guān)的輔助設(shè)備，比如供水供電設(shè)備等。

(2)煤礦綜采工藝流程以及工作模式

為了進(jìn)一步提高煤礦開采作業(yè)的安全性，保證煤礦綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用效果，需要不斷加強(qiáng)工藝流程和開展模式的分析與優(yōu)化，具體需要明確以下幾點(diǎn)：①在煤礦開采期間，需要按照生產(chǎn)區(qū)域的實(shí)際情況和行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，注重采煤機(jī)的切煤、裝煤以及輸送機(jī)的煤礦運(yùn)輸?shù)?，自移式液壓支架前移，頂板?qiáng)行放頂?shù)裙に嚩家茖W(xué)規(guī)劃流程，從而加強(qiáng)煤礦綜采水平，為煤礦生產(chǎn)提供支持，也幫助煤礦企業(yè)控制生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益的同時(shí)促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；②在明確煤礦綜采所需的工作模式后，還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況和工藝流程情況，通過以往的開采經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)的采煤方法，在煤礦綜采作業(yè)中建立科學(xué)的工作模式，為煤礦綜采作業(yè)予以合理指導(dǎo)。而且煤礦生產(chǎn)人員在工作過程中也要針對(duì)煤層的厚度和工作面長(zhǎng)度、進(jìn)刀模式等進(jìn)行全方位考量，確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性，為綜采作業(yè)的連續(xù)性推進(jìn)提供保障，為煤礦的高效開采提供支持。煤礦企業(yè)需要按照綜采區(qū)域的具體情況以及有關(guān)要求，做好采煤現(xiàn)場(chǎng)不同工種人員的配置工作，確保綜采工作的效率和質(zhì)量，提高煤礦生產(chǎn)的技術(shù)水平[2]。

3.煤礦綜采工藝技術(shù)分析

(1)短壁綜合機(jī)械化開采工藝

在煤礦開采作業(yè)中，短壁綜合機(jī)械化開采工藝具有廣泛的應(yīng)用，并且相比于傳統(tǒng)開采工藝來說具有更為顯著的優(yōu)勢(shì)，可以為煤礦綜采機(jī)械化水平予以保障。這一技術(shù)工藝能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)環(huán)境條件，即便是工作面復(fù)雜的情況也能針對(duì)不規(guī)則形狀的煤層工作面實(shí)現(xiàn)正常開采，而且機(jī)械化開采水平較高，生產(chǎn)效益較為顯著。在煤礦開采過程中，短壁綜合機(jī)械化開采工藝的運(yùn)用必須要對(duì)工作面特征具有明確認(rèn)知，確保這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用能夠進(jìn)一步展現(xiàn)，具體優(yōu)勢(shì)有以下：①以短壁綜合機(jī)械化開采工藝作為基礎(chǔ)的煤層開采工作面相對(duì)更短，需要在后退式開采方式的基礎(chǔ)上針對(duì)工作面進(jìn)行高效開采；②通過雙滾筒采煤機(jī)的應(yīng)用，以及對(duì)應(yīng)的采煤計(jì)劃的制定，能夠?yàn)槊旱V綜采作業(yè)提供可靠的依據(jù)，同時(shí)還要按照采煤工作區(qū)的具體狀況科學(xué)選擇采煤方式并合理運(yùn)用，保證煤礦生產(chǎn)期間的采煤作業(yè)能夠順利進(jìn)行。采煤機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用可以提高煤層的開采深度，保證煤礦開采作業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)行，達(dá)到煤礦生產(chǎn)區(qū)域的高效生產(chǎn)目標(biāo)，為煤礦開采作業(yè)的完成提供支持；③輕型開采機(jī)械設(shè)備的合理運(yùn)用能夠提升綜采工作面的開采效率，為煤礦的運(yùn)輸提供條件，也讓煤礦綜采的目標(biāo)能夠順利實(shí)現(xiàn)[3]。

(2)長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采工藝

一般來說，對(duì)于一些穩(wěn)定且煤層坡度比較緩，頂板狀態(tài)較為良好的煤層，通過長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用能夠達(dá)到較為良好的效果，一般在煤礦綜采工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，多數(shù)情況下會(huì)采用超長(zhǎng)采煤工作面，將2臺(tái)采煤機(jī)進(jìn)行預(yù)先配備，而且一般有兩種刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)工藝，一種為在同一采煤面中設(shè)計(jì)刮板輸送機(jī)，通過采煤機(jī)進(jìn)行上半部分煤層與下半部分煤層的切割；另一種則是將中間巷作為運(yùn)輸巷道，之后配置1臺(tái)刮板輸送機(jī)在上半部分以及下半部分采煤面中，從而實(shí)現(xiàn)煤礦的相向運(yùn)輸。而短壁綜合機(jī)械化開采工藝與長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采工藝的兩相對(duì)比具有較為明顯的差異，主要表現(xiàn)在長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采工藝的開采工作面相對(duì)更長(zhǎng)，但也可能會(huì)對(duì)開采工作面復(fù)雜工序的降低帶來一定影響，但實(shí)際上在開采過程中也進(jìn)一步提高了單刀切割煤炭的開采量，對(duì)于煤礦開采產(chǎn)量以及綜采效率的提升來說具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。而且長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采工藝的煤層工作面的明確需要結(jié)合煤層工作面的地質(zhì)環(huán)境情況、輸送機(jī)長(zhǎng)度等因素，同時(shí)還要根據(jù)煤礦日生產(chǎn)能力進(jìn)行確定，因此需要重點(diǎn)把握煤層工作面的長(zhǎng)度，確保煤礦綜采的產(chǎn)量與生產(chǎn)效率，對(duì)開采現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，評(píng)估煤礦生產(chǎn)能力，針對(duì)工作面長(zhǎng)度進(jìn)行合理規(guī)劃，能夠盡量降低工作面轉(zhuǎn)移次數(shù)，從而提高生產(chǎn)效率。

(3)煤礦綜采工作面的端頭作業(yè)及快速搬家

對(duì)于煤礦工作面綜采作業(yè)來說，上下端口的端頭支護(hù)以及載機(jī)轉(zhuǎn)移工作也會(huì)對(duì)綜采作業(yè)開展實(shí)效帶來影響，近年來我國(guó)煤礦綜采工作面的不斷發(fā)展，割煤速度也越來越快，針對(duì)工作面端頭的支護(hù)要求也有了提高，但端頭作業(yè)所存在的問題也非常明顯而且復(fù)雜，對(duì)采煤作業(yè)的開展效率帶來影響，對(duì)此需要進(jìn)一步提高綜采工作面的端頭作業(yè)，同時(shí)，綜采工作面的快速搬家包含了通道支護(hù)、頂板維護(hù)、工作面支架運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳎焖侔峒业木C合水平也是影響煤礦綜采工作面效率的重要因素。在快速搬家水平的提高方面目前已經(jīng)取得了顯著的技術(shù)研究成效，可以達(dá)到不同要求的設(shè)備以及支架搬運(yùn)，能夠提高快速搬家的整體效率，降低設(shè)備搬家的所需時(shí)間，確保煤礦綜采生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性[4]。

4.結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤礦企業(yè)若想提高自身的競(jìng)爭(zhēng)能力以及發(fā)展力，則需要從技術(shù)創(chuàng)新的方向著手，通過技術(shù)創(chuàng)新來提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。綜采工藝技術(shù)水平?jīng)Q定了煤礦開采作業(yè)的效率以及經(jīng)濟(jì)效益，因此企業(yè)需要不斷創(chuàng)新，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)工藝，為企業(yè)的發(fā)展予以充足的動(dòng)力。