淺談綜合機械化在煤礦開采上的應用

摘 要：隨著經濟的快速發展，人們對能源的需求在逐漸的增加，我國的主要能源供應是以煤炭為主的，近年來雖然大中小煤礦不斷的發展起來，但其開采的效率卻沒有多大的提高，這主要是因為煤礦的采煤工藝還比較落后，影響了煤礦的高產增效。文章針對綜合化機械采煤技術的應用進行了分析，并進一步對電氣自動化技術在采煤機械中的具體應用進行了闡述。

關鍵詞：煤礦機電；綜合機械化；電氣自動化

引言

近年來我國煤礦企業的事故發生率呈逐年上升的趨勢，這種高危產業，對井下工作人員的生命存在著很大的威脅，在礦井生產中如何提高其安全可靠度是目前急需解決的重要問題。隨著科技的進步，采煤工藝有了較大的提升，對提高礦井的整體生產能力有了積極的作用，并有效的實現了礦井的增產高效。科學技術的進步帶動了工業控制自動化技術的發展，且這種自動化技術在煤礦企業中得到了廣泛的應用，使礦井生產中自動化能力有了較大的提高，減少了煤井工作人員的勞動強度，有效的推動了煤礦企業的高效、健康發展。

1 綜合機械化采煤技術的應用

在各種采煤工藝當中，最為先進的技術當屬于綜合機械化采煤工藝，這種工藝在生產的各個環節都實現了全部機械化作業，不需要人力的參于，不僅在很大程度上提高了勞動效率，同時也減少了礦井事故的發生，保證了礦井工作人員的生命和財產安全。

1.1 裝備特點

隨著對煤炭需求量的增加，對礦井的開采量提出了更高的要求，礦井開始邁向高產高效集中化生產的發展方向，煤礦企業要想實現高產高效，首先要提高綜采工作面的單產，達到一礦一面或一礦二面的高度集中化生產，同時礦井要想實現高產高效的生產，必須加強開采的強度，同時還要保證采煤機的開機率，只有這樣才能有效的提高綜采工作面的小時生產能力。

采用大能力的新型綜采裝備來實現長期綜采工作面高產高效，也是今后采煤機械化的發展方向，其裝備自動化程度高，實現了機電一體化；為了適應采煤機快速割煤的要求，采煤機具備自動調高等功能；液壓支架采用電液控制，能實現采煤機、刮板輸送機和液壓支架的自動控制；設備性能好、可靠性高。

1.2 綜合機械化采煤工藝

隨著綜合機械化采煤工藝的不斷發展和完善，在近些年內長壁綜采采煤法取得了很好的效益。其工作面巷道布置僅有回風平巷、運輸平巷和開切眼，通風系統完善良好。一般來說，加大綜采工作面的長度，增加采煤機割一刀的煤量，相應地可減少工作面斜切進刀及端頭作業等工序對生產的影響時間，因此能獲得較高的產量。確定綜采工作面的合理長度，一般以工作面日產量最高或噸煤成本最低為準則，制約工作面長度的主要因素是工作面地質條件和刮板輸送機的鋪設長度。增加工作面的推進長度是減少工作面搬家次數最有效的方法。制約工作面走向長度增加的主要因素是回采巷道的掘進和支護、可伸縮帶式輸送機的鋪設長度以及采場的地質構造。

短壁綜合機械化采煤工藝的應用主要基于兩個條件：即回采巷道實現機械化快速掘進和實現了綜采工作面上、下端頭的快速作業。這種采煤工藝使用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井，以及大型礦井回采塊段小、不適宜布置長壁綜采工作面開采的煤層。

短長壁綜采是在已掘巷道巷柱式開發區內布置長壁工作面，并用綜采成套設備回采煤柱的新式采煤法。某國煤礦購置了中國綜采成套設備，在63L短長壁綜采工作面進行了試驗。試驗期間，65d采出煤炭102415t，平均日產1300t，最高日產達2000t，工效和采出率均有大幅提高。實踐證明，短長壁綜采在該國具有廣闊的推廣前景，同時對我國中小型煤礦由巷柱式開采改為長壁綜采也具有借鑒價值。

煤礦資源屬于不可再生資源，雖然我國的煤炭儲量較多，但隨著近些年來工農業發展過程中對能源的需求量增加及煤礦綜合性機械化水平的提高，大部分煤礦的超強度開采，導致部分煤層枯竭，目前針對薄煤層的開采成為當前的重要課題，薄煤層占我國煤炭總含量的較大比例，開采難度較大，長期以來我國的薄煤層開采工藝一直較為落后，機械化水平較低，導致薄煤層的產量一直難以提升。在薄煤層開采中，由于空間較小，煤層薄，一直難以選擇一個適合的開采方法，傳統的打眼放炮落煤的方法不僅產量低，其開采方法缺乏安全性。因此要想提高礦井的開采量，要針對薄煤層的開采采取必要的措施，提高單產水平。目前的綜合機械化開采在一定程度上實現了薄煤層的高產高效，是煤炭工業科技發展的一大進步，不僅有效的擴大了煤礦的綜合機械化開采的范圍，也在一定程度上提高了煤礦的經濟效益，對煤礦的可持續性健康發展具有十分重要的意義。

2 電氣自動化在機械設備中的應用

采煤機從中厚煤層起步，發展到薄煤層、大功率、大采高強力滾筒采煤機。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式，逐漸發展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層，支架型式由占主導的掩護式，逐漸發展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤（單輸送機）、兩柱掩護式低位放頂煤液壓支架等多種架型。目前在發達國家液壓支架電液控制系統已經得到廣泛的應用，且都成為綜采的關鍵技術設備，在這方面我國與發達國家之間還存在著一些差距，但液壓支架電液控制系統將成為今后采煤機械設備的發展方向，促進煤礦企業在開采過程中機電一體化技術應用的步伐。

科學技術的快速進步，加快了電氣自動化在采煤過程中的應用，電氣自動化技術的應用使采煤過程實現了自動化，減少了人力的參于，目前在我國的采煤機研究領域，在綜合開采機械面裝備遠程監控及專家診斷系統的可靠性是當前著力研究的重要課題。該系統實現了采煤的自動化，不僅實現了液壓支架及采煤機的遠程監控，同時采煤機還可根據煤層的變化情況進行自動調節割煤及采煤的速度，實現了采煤過程中的人性化，提高了煤礦的高產高效，使煤礦的采煤機械化水平更上了一個新的臺階，對煤礦企業的持續健康發展具有極其重要的意義。

3 結束語

隨著人們對煤炭資源利用率的提升，煤礦企業在激烈的市場競爭中要想取得優勢，只有實現煤礦企業的高產高效，提高企業的整體競爭力和實現煤礦企業的可持續發展，合理的把綜合機械化開采技術應用到礦井中，實現煤礦企業的經濟效益和社會效益的雙重發展。

參考文獻

[1]韓田軍，丁運華.淺議煤礦開采中的綜合機械化技術[J].陜西煤炭.2011年06月.

[2]王俊.淺談綜合機械化在煤礦開采上的應用[J].城市建設理論研究.2011年第13期.

[3]申啟祥.薄煤層綜合機械化開采技術的應用[J].科技創新與生產力.2011年11期.

[4]王立國，孫鵬.薄煤層采煤機的技術特點及研制[J].煤礦機電.2005年01期.