煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備與工藝的應(yīng)用

孫斌

(中國平煤神馬集團(tuán)設(shè)備租賃分公司，河南 平頂山 467000)

引言

煤炭在許多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，作為一種不可或缺的傳統(tǒng)能源，煤炭與煤礦開采企業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，更與國家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)穩(wěn)定緊密相連。企業(yè)要考慮到人們對該項(xiàng)能源的龐大需求，完善開采工作，采用綜合機(jī)械采煤設(shè)備與工藝，保證安全，提高采礦效率。作為不可再生能源，煤炭資源量備受社會(huì)各界人士的關(guān)注。各大開采企業(yè)不可盲目、過度開采，而是要制定相應(yīng)的計(jì)劃，有選擇、有目的地進(jìn)行開采，保證資源分配均衡，避免出現(xiàn)事故。綜合機(jī)械化采煤設(shè)備及其工藝不僅能夠?qū)﹂_采流程進(jìn)行優(yōu)化，還能提高企業(yè)的效益。煤礦企業(yè)需提高自身管理水平，發(fā)揮出該設(shè)備和工藝的價(jià)值，才能對資源進(jìn)行高效利用。

一、煤礦綜采工藝技術(shù)發(fā)展與優(yōu)勢

（一）煤礦綜采工藝技術(shù)發(fā)展

在煤礦工程中，煤礦綜采技術(shù)不僅對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行變革與顛覆，更備受發(fā)達(dá)國家的關(guān)注與青睞。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在使用煤礦綜采工藝技術(shù)時(shí)卻面臨許多限制。比如，由于開采環(huán)境比較苛刻，地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層分布并不均勻，就會(huì)影響綜采技術(shù)在開采工作中的應(yīng)用效果。煤礦企業(yè)所使用的設(shè)備往往無法勝任艱巨的開采任務(wù)，設(shè)備的功率有限，性能不完善，在使用的過程中會(huì)受到惡劣環(huán)境的影響，從而導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命縮短，這樣就會(huì)影響綜采技術(shù)的完善與推廣?，F(xiàn)階段，我國煤礦綜采工作水平雖然已有所提升，但與發(fā)達(dá)國家相比還存在很大的差距。要進(jìn)一步提高綜采工作水平，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，使廣大煤礦企業(yè)能夠進(jìn)一步提高開采效率，才能使企業(yè)獲得更加長遠(yuǎn)的發(fā)展。

（二）綜合機(jī)械化采煤工藝的優(yōu)勢

綜合機(jī)械化采煤工藝是伴隨時(shí)間的推移和技術(shù)人員的開發(fā)而不斷完善的一項(xiàng)先進(jìn)工藝，在煤礦采煤工作中占據(jù)重要地位，具有與時(shí)俱進(jìn)的特征。該采煤工藝會(huì)受到地質(zhì)條件的影響，因此,要選擇合適的設(shè)備，才能保證煤礦得到順利開采，使煤礦企業(yè)獲得可觀的效益。由于該項(xiàng)技術(shù)正不斷創(chuàng)新，因此，傳統(tǒng)采煤工藝中存在的不足之處正得到進(jìn)一步改進(jìn)，這也使得綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)入到人們的視野之中。先進(jìn)的采煤工可以保證采煤工作邁向機(jī)械化方向，促進(jìn)煤礦開采產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)采用機(jī)械化采煤工藝后，就能進(jìn)一步提高回采率，避免資源面臨浪費(fèi)，還能進(jìn)一步保障煤炭質(zhì)量。通過應(yīng)用這一采煤工藝，企業(yè)不必耗費(fèi)大量的人力和物力，有效保證開采安全，減少人員傷亡的可能性。因此，要進(jìn)一步發(fā)揮出綜合機(jī)械化采煤工藝的優(yōu)勢，提高企業(yè)的競爭力。

二、煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備與工藝的發(fā)展趨勢

（一）對元部件進(jìn)行開發(fā)

為了發(fā)揮出綜合機(jī)械化采煤工藝的優(yōu)勢，就要提高其技術(shù)含量，對關(guān)鍵的元件和部件進(jìn)行開發(fā)與創(chuàng)新，使工作面的成套設(shè)備系統(tǒng)功能更加完善。要加強(qiáng)對生產(chǎn)系統(tǒng)的研究，合理布置開采，引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督，采用與生產(chǎn)、管理相匹配的開采技術(shù)。要保證設(shè)備的重要元件和部件性能可靠，對設(shè)備和相關(guān)設(shè)施展開自動(dòng)化控制。要高度重視對帶式輸送機(jī)軟啟動(dòng)設(shè)備、新型高能量蓄電池、防爆變頻調(diào)速設(shè)備的元件和部件開發(fā)與創(chuàng)新，提高單機(jī)設(shè)備運(yùn)行的可靠性，使成套設(shè)備的綜合開機(jī)率不斷提高。

（二）加強(qiáng)工作面生產(chǎn)工藝與自動(dòng)化控制技術(shù)的研究

研究人員要對工作面生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，并加強(qiáng)對自動(dòng)化控制技術(shù)的研究，確保設(shè)備得到有效的控制。在自動(dòng)化控制方面，除了要積極開發(fā)自動(dòng)化控制系統(tǒng)、自動(dòng)找直技術(shù)之外，還要對采煤機(jī)煤巖界面的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，打造自動(dòng)化辨識(shí)技術(shù)。為了提高煤礦的開采效率，就要研究和開發(fā)集約化生產(chǎn)技術(shù)，使生產(chǎn)與開采工作高度集中，保證開采安全。打造智能化集中控制中心，對工作面設(shè)備進(jìn)行智能化控制。

三、煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備

（一）轉(zhuǎn)載機(jī)

在煤礦開采工作中，轉(zhuǎn)載機(jī)是一項(xiàng)非常重要的設(shè)備。為了發(fā)揮出轉(zhuǎn)載機(jī)的作用，要將工作面的輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)同時(shí)連接到這一設(shè)備之上，就能將煤礦井下的煤炭進(jìn)行相應(yīng)的提升，然后再將其轉(zhuǎn)運(yùn)到伸縮式輸送機(jī)之上，繼續(xù)發(fā)揮出工作面的作用。通常，要將轉(zhuǎn)載機(jī)連接在帶式輸送機(jī)的尾部，就能保證設(shè)備運(yùn)行安全可靠。在煤礦生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)載機(jī)起到中間轉(zhuǎn)載與輸送的作用。該設(shè)備能夠?qū)γ旱V運(yùn)輸?shù)牧飨蜻M(jìn)行合理把控，只需利用支撐小車將其抬起，就能形成一個(gè)鋼橋，轉(zhuǎn)載機(jī)會(huì)隨著工作平面的推進(jìn)而移動(dòng)，縮短帶式輸送機(jī)的長度，確保生產(chǎn)效率穩(wěn)步提升。

（二）輸送設(shè)備

煤炭開采完畢后，需經(jīng)由輸送設(shè)備的輸送，將其安全運(yùn)到地面。此外，輸送設(shè)備還承擔(dān)著重要的輸送任務(wù)：負(fù)責(zé)輸送開采物資與工作人員。為了保證生產(chǎn)安全，需確保各項(xiàng)物資和人員安全抵達(dá)井下，這就需要性能完善的輸送設(shè)備支持。選擇輸送設(shè)備時(shí)，第一，要選擇合適的設(shè)備類型。采購設(shè)備時(shí)，采購人員要嚴(yán)格按照流程的要求與開采要求，明確設(shè)備的類型，保證設(shè)備結(jié)構(gòu)具有符合要求的強(qiáng)度，設(shè)備所使用的材料具有較高的安全系數(shù)。第二，根據(jù)煤礦井的實(shí)際情況，將設(shè)備裝置設(shè)計(jì)成彎曲的狀態(tài)，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線，就能確保物資得到順利運(yùn)輸。

（三）液壓支架

液壓支架主要用于支撐工作面的頂板，這樣就能對煤礦井的壓力進(jìn)行有效的控制，保證開采安全。采用液壓支架進(jìn)行支撐，就能減少人力的浪費(fèi)，還能滿足機(jī)械化開采需求，打造良好的開采環(huán)境，避免出現(xiàn)安全事故。對液壓支架進(jìn)行選擇時(shí)，要將質(zhì)量放在首位，并考慮到環(huán)境和其他外部因素對其所帶來的影響。要保證支架的牢固性，這樣才能避免發(fā)生事故。

（四）移動(dòng)變電站

企業(yè)在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，要充分發(fā)揮出移動(dòng)變電站的作用，以確保回采面能夠有足夠的電力支持。在開采區(qū)域，利用移動(dòng)變電站就能對電力進(jìn)行轉(zhuǎn)化，滿足各大電器設(shè)備的運(yùn)行需求，保證開采工作持續(xù)進(jìn)行。

（五）乳化液泵

乳化液泵主要是為回采面的設(shè)備供應(yīng)高壓液體。液壓支架在乳化液泵的支持下，就能具備強(qiáng)大的支撐力，保證回采面的穩(wěn)定性和可靠性，使開采工作順利進(jìn)行。

（六）采煤設(shè)備

煤礦開采企業(yè)最終目的是要開采出大量的煤炭，因此，企業(yè)要積極引進(jìn)大型綜合機(jī)械設(shè)備,比如采煤設(shè)備。采煤設(shè)備的功能比較多，可將其分為滾筒設(shè)備和刨煤設(shè)備。前者的應(yīng)用頻率比較高，可結(jié)合煤礦井的實(shí)際情況，對高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，應(yīng)用比較方便。雙滾筒采煤機(jī)是新型采煤設(shè)備，不僅具有較高的技術(shù)含量，還能提高開采效率。

四、煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用

（一）優(yōu)化開采設(shè)備的性能

為了進(jìn)一步發(fā)揮出煤礦綜合機(jī)械采煤工藝的作用，就要選擇性能完善的設(shè)備。各個(gè)地區(qū)的煤層分布并不均勻，加之每個(gè)地區(qū)的地勢條件存在較大的差異性，就會(huì)導(dǎo)致煤礦井中的煤層條件并不統(tǒng)一。在這種情況下，為了確保礦得到順利開采，就要明確開采需求，選擇功能完善、具備優(yōu)越性能的設(shè)備，確保其適應(yīng)千差萬別的采煤環(huán)境，并在苛刻的環(huán)境下正常運(yùn)行。要利用機(jī)械設(shè)備完成采煤工作，確保開采工作適應(yīng)不同環(huán)境，提高開采效率和開采質(zhì)量，從而獲得更多的煤礦，滿足各行各業(yè)的需求。

（二）深層礦井開采

深層礦井具有一定的特殊性，礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需考慮到多種因素對其所帶來的影響。要選擇完善的支護(hù)結(jié)構(gòu)與開采運(yùn)輸工具，進(jìn)一步優(yōu)化開采工藝。要提高開采人員的責(zé)任感，使其能夠重視該項(xiàng)工作，制定合理的措施。要考慮到深層礦井開采工作的內(nèi)容，以及在開采過程中可能受到的影響，對危險(xiǎn)因素進(jìn)行有效控制。一旦開采過程中的空氣中包含大量的可燃性氣體,隨著氣體濃度的不斷提升,就可能會(huì)產(chǎn)生爆炸事故，從而威脅開采人員的生命安全。因此，要設(shè)置完善的通風(fēng)系統(tǒng)，確保礦井正常通風(fēng)，使開采工作順利進(jìn)行。為了進(jìn)一步完善礦井的環(huán)境，除了要設(shè)置必要的通風(fēng)系統(tǒng)之外，還要設(shè)置調(diào)溫系統(tǒng)與溫度檢測系統(tǒng)，將礦井內(nèi)的溫度保持在合理的范圍內(nèi)，充分做到以人為本，使開采人員在工作的過程中不會(huì)產(chǎn)生不適感。要進(jìn)一步優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)，減少礦山壓力所造成的不利影響。在確保礦井內(nèi)的環(huán)境適宜的情況下，就能保證各項(xiàng)工作順利進(jìn)行，還能保障開采人員的身心健康，有效提高開采效率。

（三）短臂綜合機(jī)械化開采

作為一種更加靈活的采煤工藝，短臂綜合機(jī)械化開采不僅擁有極高的開采速度，而且可以達(dá)到出色的開采效果，在煤礦開采工作中具有廣泛的發(fā)展前景。該工藝與其他生產(chǎn)工藝相比，不僅具有更強(qiáng)的實(shí)用性，而且具有更高的靈活性。比如，短臂綜合機(jī)械化開采比長壁綜合機(jī)械化開采工藝具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，而且操作比較簡單，可在小型礦井中使用。此外，將該項(xiàng)開采工藝用于資源回收與利用工作之中，就能起到有效的輔助作用。該工藝還可為采掘失調(diào)處理工作提供有效的幫助。因此，各大企業(yè)逐漸加強(qiáng)對這一技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，使其在實(shí)際開采工作中發(fā)揮出自身優(yōu)勢，降低開采成本。

（四）采場圍巖控制

煤礦開采企業(yè)要使廣大員工能夠充分了解采場圍巖控制的必要性，對員工進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握與之相關(guān)的知識(shí)和技能。為了保證該項(xiàng)工作順利開展，就要使員工充分配合這一工作，嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范和制度要求進(jìn)行開采，降低開采過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)人員要關(guān)注與圍巖控制技術(shù)相關(guān)的最新信息和業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài)，結(jié)合實(shí)際情況，對圍巖控制工作中存在的不足之處進(jìn)行分析，找到癥結(jié)，加大投入力度，積極引進(jìn)新型控制技術(shù)，就能彌補(bǔ)不足，降低開采投入成本，保障質(zhì)量。由于煤巖層與圍巖對彼此之間的影響較大，聯(lián)系緊密，因此，要融入動(dòng)態(tài)控制的思想，引進(jìn)先進(jìn)的控制技術(shù)，及時(shí)掌握二者之間的情況，一旦發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象，就要仔細(xì)分析原因，解決實(shí)際問題，不影響正常開采工作。

結(jié)束語

綜上所述，煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備類型比較多，要發(fā)揮出各項(xiàng)設(shè)備的作用，則離不開先進(jìn)采煤工藝的支持。企業(yè)要結(jié)合實(shí)際情況，不斷優(yōu)化綜合機(jī)械化采煤工藝，就能保證開采水平穩(wěn)步提升，在為企業(yè)創(chuàng)造更大效益的同時(shí)，開采出更多的煤炭，滿足各個(gè)行業(yè)的需求。