煤礦采煤中的綜合機械化采煤工藝分析

＊雷祝福

（潞安化工陽泉五礦 山西 045000）

煤一直都是重要的礦產資源，作為能源之一，在我們生活中，日常取暖或者發(fā)電都需要用到煤，近年來我們國家基礎設施的建設步伐越來越快，大量基礎設施增加了用電需求，目前主要通過燃燒煤炭進行發(fā)電，所以暴增的用電需求也就變成了用煤需求，因而需要更大量的煤炭供應。要加快煤炭供應，那么勢必需要對現有的采煤工藝進行改進，這樣才能保障煤炭的供應與每日劇增的煤炭需求相匹配。綜合機械化采煤工藝是現在使用比較多的采煤方式，這種方式有一定的優(yōu)點，同時也存在缺點，將其中缺點找出并改進，可以有效提升采煤速度。

1.綜合機械化采煤工藝

綜合機械化采煤工藝有別于傳統(tǒng)的采煤工藝，這種新型的采煤工藝實現了機械化的自動生產，解放了大量的人力，可以為煤礦企業(yè)節(jié)約大量成本，同時創(chuàng)造更大的價值，是一種現代化的采煤方式。

通過綜合機械化采煤工藝，可以實現破煤、運煤、支護等采煤各個環(huán)節(jié)工作的機械化，進而保證采煤工作各個環(huán)節(jié)的工作效率，讓煤礦企業(yè)的采煤工作既能夠擁有更高效率的同時，還能夠有效保障相關工作人員的人身安全。

綜合機械化采煤工藝的發(fā)展，既促進了采煤工作效率的提高，同時還有效保障了采煤工作人員的人身安全，對于煤礦企業(yè)來說，綜合機械化采煤工藝是一種非常重要的采煤方式，也是目前煤礦企業(yè)普遍采用的一種采煤方式。

在傳統(tǒng)的采煤工作中，受到條件的限制，采煤工作受到煤礦環(huán)境的影響較大，這些環(huán)境因素大大制約了采煤的速度，同時還會對采煤工作人員的人身安全造成一定的威脅，限制了煤礦企業(yè)的發(fā)展，能源日趨緊張，社會對煤等礦產資源的需求也越來越大，傳統(tǒng)的采煤工藝已經不適應社會的發(fā)展所需，因為通過傳統(tǒng)方式開采出來的煤炭已經供應不足，在社會龐大的需求量下，亟需一種擁有更高工作效率的采煤工藝，綜合機械化采煤工藝正好可以讓采煤工作擁有更為高效的工作效率。

綜合機械化采煤工藝實現了采煤工作的全機械化，可以有效減少環(huán)境因素帶給采煤工作的影響，諸如地質、煤層高度、煤層傾斜度等以往難以解決的采煤難題，隨著綜合機械化采煤工藝的發(fā)展，這些難題已經很難對采煤工作造成太大影響，采煤工藝受到的環(huán)境因素影響減少，同時，機械化作業(yè)的工作效率也得到很大提升，因此，采煤工作的效率得到提升，無論對于煤礦企業(yè)還是煤炭的需求方來說，綜合機械化采煤工藝的出現都具有非常重要的意義。

綜合機械化采煤工藝有兩種開采方式，以滿足不同情況下的開采需求，將各種環(huán)境因素帶來的采煤工作影響降到最低，最大化地提升采煤的工作效率，也能夠保障各種環(huán)境下的煤炭開采工作，盡可能地提升煤炭資源的利用率，目前，雖然世界上的能源總量依舊還能滿足人類的發(fā)展需求，但是資源的開采以及合理利用依舊是影響著世界發(fā)展的重要因素，以往受限于技術，無法進行開采的煤炭資源，因為綜合機械化采煤工藝的發(fā)展，也能夠將這些以往無法利用的煤炭資源利用起來。

(1)長壁綜合機械化開采工藝

這種采煤方式可以有效地提升采煤的出煤量，提升煤礦的開采速度。這種方式是通過對采煤機、壓縮機、液壓泵等采煤配套設備的使用，達到提升開采工作面的目的，從而提升煤礦的開采速度，在使用過程中，需要進行推進參數的計算，通過推進參數來給采煤工作面的控制提供依據，進而提升工作效率，此外，還需要考慮到地質條件、工作面的推進長度等因素，通過這些各方面的條件因素來進行割煤的控制，提升各個機械之間的協調運轉，從而保證采煤工作順利進行，并對采煤工作的效率進行有效保障。

(2)短壁綜合機械化開采工藝

與長壁綜合機械化開采較長的工作面不同，短壁綜合機械化開采工藝就是針對較短的工作面進行煤炭的開采，短壁綜合機械化開采工藝與長壁綜合機械化開采工藝類似。在進行短壁綜合機械化開采工藝開采工作時，需要注意采煤機的傾斜度，這樣可以促使單刀采煤量的增加，從而提升采煤工作的工作效率。

通過長壁綜合機械化開采工藝與短壁綜合機械化開采工藝的結合，可以保障綜合機械化開采工藝的工作范圍，從而最大限度地保障采煤工作的開采效率。

2.綜合機械化開采工藝設備概述

綜合機械化開采工藝是一種全機械化的采煤工藝，它的設備均為機械化設備，這是保證采煤工作效率的重點，全機械化的設備，可以讓這種采煤工藝抵御很多環(huán)境因素的影響，同時在各種復雜的煤礦環(huán)境中，機械化設備能夠避免采煤工作人員直面危險，也能夠在盡可能多的煤礦環(huán)境中發(fā)揮作用，保證采煤工作的效率。

(1)采煤機

采煤機是采煤工作中的核心設備，通過對采煤機的利用，不僅僅解放了大量的勞動力，而且還有效降低了采煤工作中的風險，既保障了人員的人身安全，又將采煤的工作效率成功提升。

采煤機集機械、電氣、液壓為一體，是一個龐大的系統(tǒng)，采煤過程中會遇到比較復雜的地形，在這樣的地形作業(yè)，會面臨比較大的人身安全危險，而采煤機的出現，就解放了大量在危險地形作業(yè)的工作者，有效規(guī)避了這種風險，以往不適于采煤工作的一些環(huán)境，通過采煤機，也可以實現煤炭的采掘，從而將以往受限于采煤技術無法采掘的煤炭資源利用起來。

采煤機主要分為刨煤機以及滾筒式采煤機兩種，如果采煤作業(yè)的地質為較軟的煤層，就是用刨煤機進行采煤作業(yè)，如果是地質結構相對簡單，并且煤層厚度變化不大的作業(yè)空間，就使用滾筒式采煤機，兩種采煤機同時使用，保障了各種地形下的采煤作業(yè)能夠順利進行，同時也保障了采煤作業(yè)的效率。

(2)運輸機

煤炭開采出來之后，需要從井下運輸到井上，運輸機承擔的就是運輸的作用，通過運輸機的運輸，使得開采出的煤炭能夠及時運輸到地表，保障了煤礦內的環(huán)境，從而可以對煤炭的開采效率進行有效保障。

目前，在運輸機的選擇方面，我們國家主要采用的是刮板式運輸機，因為這種運輸機可以通過適當的彎曲來延長其運輸的距離，煤礦內部環(huán)境復雜，礦道彎曲在所難免，刮板式運輸機正好可以適用于復雜的礦道環(huán)境，可以完成多種環(huán)境下的煤炭運輸工作，從而可以保證工作效率，這也保證了煤礦的開采效率。

由于運輸機承擔著運輸的重要責任，一旦運輸機出現問題，影響到煤炭的運輸工作，大量煤炭在礦坑中積累，開采出來的煤炭如果沒有地方屯放，采煤工作的環(huán)境就會受到干擾，從而影響到開采的效率，因此，運輸機的維護與保養(yǎng)工作是非常重要的，是保障采煤工作運轉效率的關鍵，只有保障運輸機的運行，才可以保障煤礦內擁有一個良好的開采環(huán)境，煤炭開采工作才能良好運轉。

(3)液壓支架

這是對采煤設備的壓力進行調控的裝置，通過液壓支架的壓力調控，可以將采煤設備的壓力調控到合適范圍，既可以使得工作效率提升，又可以有效地保護設備，避免設備因為壓力過大而損壞，進而造成危險，或者影響到采煤工作的進度，給煤礦企業(yè)造成人員或者財產方面的損失，所以液壓支架也是綜合機械化開采工藝中十分重要的設備。

(4)乳化液泵站移動變電站

這是保障采煤過程中電力供應的設備，在采煤環(huán)節(jié)中，有一個回采過程，這個過程除了采煤的目的以外，還有保障電力供應的目的，只有電力供應充足，才能保障綜合機械化采煤的設備的工作，繼而保障采煤工作的效率，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。

乳化液泵站可以提供給采煤設備良好穩(wěn)定的電壓，保障采煤工作的順利進行，但是回采過程中，由于缺乏乳化液泵站的電力供應，需要可移動變電站來進行電力供應，這樣才能夠保證回采過程中的電力供應，從而使得回采過程中也有良好的工作效率，使得煤礦開采工作可以有更高的工作效率，保證煤炭的產量。

3.影響綜合機械化開采工藝采煤效果的因素

綜合機械化開采工藝是目前比較先進的采煤技術，但是它依舊有改進的空間。綜合機械化開采工藝受到很多因素的影響，如果能夠解決這些因素對于開采工作的影響，那么就可以大大提升采煤工作的工作效率，從而為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更大的價值，促進煤礦企業(yè)的發(fā)展。

(1)地質構造

雖然綜合機械化開采工藝可以有效減少地質構造對于采煤工作的影響，但是依舊會受到地質構造的影響，只不過與傳統(tǒng)的煤炭開采工藝相比，綜合機械化開采工藝受到的影響更小，能夠擁有更高的開采效率，不過，地質構造依舊是制約著這種采煤工藝發(fā)展的重要因素。

地質構造對綜合機械化開采工藝的影響主要有三個方面：首先，在相同的落差斷層中，逆斷層對綜合機械化開采工藝的影響比較大，這種情況下正斷層的影響不如逆斷層。其次，如果因為地質構造的因素，導致支架過低，會影響到機械設備的通過，對機械設備的作業(yè)造成影響，這樣的環(huán)境不能夠保障機械設備的工作效率。最后，斷層面傾角如果過小，也會影響到采煤作業(yè)。由于地質構造影響的存在，在進行綜合機械化開采工作時，要根據地質構造進行不同的劃分，進行不同的工作部署，從而保證采煤工作的效率。

(2)煤層厚度的影響

煤層是采煤作業(yè)的對象，煤層的物理性質會影響到采煤設備，因此煤層的厚度、硬度等都會給采煤作業(yè)帶來不同程度的影響，如果煤層較厚，勢必會壓縮機械設備的空間，機械設備如果無法進入一些礦道，就很難對這些煤層進行開采，某些煤炭資源的開采利用就會受到影響，如果煤層太硬，機械設備對這些煤層的開采工作就不順利，同時機械設備也會更容易損壞，開采工作的效率又會因此大幅度降低，機械設備的損壞還會給相關工作人員帶來一定的安全風險，因此，在進行采煤工作之前，為了將煤層的影響降到最低，保障采煤工作的效率，應該對礦道的各項數據進行綜合分析，然后選用尺寸合適的采煤設備，以保證設備可以在礦道內活動，這樣設備才能夠正常進行開采工作，這樣才能夠保障綜合機械化開采的工作效率。

(3)煤層頂底板的影響

煤層頂板和底板關乎著煤層的穩(wěn)定性，越穩(wěn)定的煤層越利于采煤工作的開展，穩(wěn)定的煤層可以提供更穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境，不必擔心因為煤層不穩(wěn)定而坍塌，一旦煤層不穩(wěn)定，連安全作業(yè)都無法保障，更遑論進行開采工作，因此，煤層的頂底板需要進行良好的固定，否則采煤工作無法順利進行，一旦發(fā)生安全事故，煤礦企業(yè)的人員就會受到嚴重傷害，給煤礦企業(yè)帶來人員及財產方面的損失。

綜合機械化開采工藝的機械架型在進行選取時，會考慮到煤層頂底板的穩(wěn)定性，如果是中等穩(wěn)定的煤層，那么可以在2h到3h內，允許暴露寬度為0.6m以上的頂板采用刨煤機進行煤炭的開采工作，否則的話，就需要進行分段刨煤作業(yè)或者縮小移架的距離，這樣可以使得采煤工作得到最大限度地保障。

(4)斷層的影響

斷層分為大中斷層以及小斷層，在進行開采作業(yè)時，如果遇到大中斷層，那么就會將大斷層作為作業(yè)邊界，因為大斷層的落差有5m或以上，超過了作業(yè)設備的作業(yè)高度，作業(yè)設備在落差如此高的環(huán)境下難以進行作業(yè)，所以大中斷層只能夠作為采煤作業(yè)的自然邊界，在大中斷層等自然邊界進行采煤作業(yè)還需要注意安全問題，工作人員要避免自己受到傷害。

小斷層是采煤作業(yè)中不可避免的因素，它的落差沒有超過作業(yè)設備的作業(yè)高度，因此作業(yè)設備可以繼續(xù)進行作業(yè)，但是，小斷層對于作業(yè)設備的影響較大，不僅僅影響作業(yè)設備的工作效率，甚至會造成設備故障，也會影響到設備的使用壽命，并且還會帶來一定的安全隱患。

采煤設備在小斷層中進行工作時，由于落差的影響，就會形成設備前進的阻力，影響設備正常運作，降低設備工作效率，如果影響過大，采煤作業(yè)不能夠正常進行，還需要進行設備的搬遷，設備的搬遷需要耗費大量的人力物力，給煤礦企業(yè)帶來較大的經濟壓力。

(5)瓦斯的影響

瓦斯是采煤工作過程中一個很大的威脅，因為瓦斯會帶來爆炸，不僅僅影響到設備安全以及施工效率，還會對工人的人身安全造成影響，因此，在采煤作業(yè)時，要格外注意瓦斯的排放，從而保障施工環(huán)境的安全，讓采煤工人能夠放心進行工作，避免造成危險。

綜合機械化開采工藝可以提升工作效率，解放大量人力，在相同時間內，通過綜合機械化開采可以采掘更多的煤，但是由于瓦斯的存在，在利用綜合機械化開采工藝進行采煤的工作過程中，也釋放出了大量的瓦斯，如果瓦斯的排放速度跟不上綜合機械化開采工藝釋放瓦斯的速度，開采工作就會有安全方面的隱患，就不得不停止作業(yè)，這樣就會影響到煤礦開采工作的效率，所以需要等瓦斯排放達標后再繼續(xù)開采工作，因此，瓦斯也是一個影響綜合機械化開采工藝工作效率十分重要的因素，瓦斯還會帶來非常嚴重的安全問題，所以瓦斯也是一個不容忽視的影響因素。

4.結語

傳統(tǒng)的采煤工藝工作效率受到煤礦本身的限制較大，因而通過這種方式采掘的煤礦資源已經漸漸跟不上現在對于煤礦資源的需求，綜合機械化開采工藝是一種全機械化的采煤技術，這種技術有著比較高的工作效率，并且可以解放大量的人工，為企業(yè)節(jié)約成本，同時也規(guī)避了采煤過程中的安全風險，雖然綜合機械化開采工藝有著極大的好處，也能夠滿足目前對于煤礦資源的需求，但是它也受到很多因素的影響，這些因素限制了綜合機械化開采工藝的發(fā)展，也限制了煤礦的采掘速度，如何解決這些因素的影響是綜合機械化開采今后發(fā)展的方向。