張建華
(山西煤炭運銷集團晉城澤州有限公司生產技術部,山西 晉城 048000)
綜合機械化采煤技術的應用,使得煤炭工業發生了根本上的變化,在世界上的主要煤炭生產國于20世紀70年代開始應用綜合機械化采煤技術,這讓很多國家都提前結束了對礦井大型化、生產集中化的改造。到了80年代,采煤業發達的國家已經將長壁綜采技術應用于煤炭開采,使得礦井的建設開成了高產高效的生產模式。我國使用綜采技術也有近30年的歷史,綜采技術的發展通過我國對實踐經驗的不積累和總結也不斷在進步,而隨著科學技術的不斷發展和進步,綜合機械化采煤技術也正在發生革命性的變化。在對各國的采煤技術及裝備進行總結和研究之后,有專家提出,未來的采煤技術將實現無人工全自動化的采煤。
綜合機械化采煤技術起源于20世紀中期。德國于1940年將用于采煤工作中的面鎧裝刮板輸送機研制出來,而英國于1950年發明了滾筒式采煤機;1954年,液壓支架出世,三機設備的配套設計也隨之出爐,采煤、運煤、頂板支護等工作都可交予機械來完成,這也就是綜采技術開始投入應用。總得來說,綜采技術的發展經歷了四個階段:初期階段:綜采工藝及其設備問世并投入應用,取得良好效果并得到推廣;發展階段:對生產工藝及設備不斷改進,并在世界主要的采煤國家中得到應用;提高階段:各個國家對于綜采技術已處于研究其性能的提高及設備的改進階段,并研制出了相應的配套設備;自動化階段:隨著科技的不斷發展,綜采技術也不斷將科技成果融入其中,實現了綜采工作的自動化和搖控無人化。
我國煤炭業發展到今,也有了一定的水平和技術,我國現使用到的綜采設備主要有:適合各種開采角度的液壓支架、大功率的電牽引采煤機、大槽寬和高功率的刮板輸送機、2.4m寬的帶式輸送機、智能型的乳化液泵站。
我國目前所采用到的綜采技術主要有以下幾種:薄煤層綜采技術:主要采用滾筒采煤機、刨煤機結合刮板輸送機及液壓支架的配套綜采技術,另外還有螺旋鉆綜采技術。薄煤層綜采技術將薄煤層的煤炭采出率大大提高了,但其自動化及保證安全高效等方面還有待提高;中厚煤層綜采技術:我國中厚煤層的開采條件相對較復雜,而且還需極高的過斷層面水平,但兗礦集團濟寧二號煤礦的成功開采標志著我國中厚煤層的開采技術也得到了提高,而且開采角度地不斷加大也證明了我國綜采技術的提高;厚煤層綜采技術:對于厚煤層的開采主要采用大采高的方式進行,但其在控制煤壁面方面面臨著很大的問題,對于頂板的控制是我國目前在厚煤層開采工作中的一大難題,其次還有分層開采,是指結合不同煤層進行分層依次開采;充填開采:是指利用高水材料、膏體材料等充填已開采的煤礦以防止污染和塌陷;另外就是針對于條件復雜的煤礦開采,針對于不同的條件可采用上述的過斷層技術、復合頂底析綜采技術等進行具體施工。
就我國目前綜采技術的發展來看,雖有一定成果,但與發達國家相比,我國的綜采技術及綜采機械化的水平還是偏低。從綜采設備來看,我國目前使用的綜采設備其功率較小、性能較差、沒有成套設備、可靠性不穩定等劣勢,最為突出的問題是其使用壽命較短,新技術的引用也不如發達國家;其次是綜采技術,目前國外所使用的綜采技術其工作面廣、出采量大、采高大、儲存量高、煤炭路程長。而我國在2004年以前,300m以上的綜采工作幾乎沒有,到了2007年才出現了400m長的綜采工作。再次是我國的地質條件,我國煤炭層的存在條件很復雜,煤層厚度不均勻、煤層的傾斜度大、地質構造也很不規范,這些都嚴重制約了我國綜采設備的使用,綜采工藝的發揮受到了限制,也拉大了與采煤技術發達的國家的差距。
通過多年的努力,不斷總結經驗和教訓,現如今,我國綜采技術的發展已經達到比較高的層次了,利用綜采設備所能達到了產量年產為100萬噸、200萬噸,綜采設備的應用也得到了有關單位的認可,為將我國綜采技術發展得更好,我們應緊跟世界的步伐,不僅要將世界的先進設備引進來,而要將世界先進技術引進來并應用到綜采技術當中去,并發展屬于我國自己的高水平綜采設備和綜采技術。今后,我國綜采技術主要朝以下發展:研究高產量的綜采技術及裝備,尤其是對設備的可靠性、耐用性及其能力進行研究,另外還有先進的采煤工藝及管理技術;保證綜采工作的環境及安全,其主要是針對生產設備的自動化、對于工況的監控、檢測及施工過程中出現的故障進行分析和研究,對生產設備設施順槽集中控制;無線通訊技術的研究,在世界層面,未來的綜采工作主要朝無人自動化生產的道路前進,我國也不能落后,因此,要對無線通訊技術進行必要的研究,以跟上世界的腳步。
煤炭產業是我國國民經濟的支柱產業,而綜合機械化采煤技術是我國乃至當今世界最為普遍的采煤技術,同時它也是用于開采煤炭的最先進的生產方式。目前,長壁綜采技術為世界創造了許多關于煤炭開采方面(如最高年產、最高月產、最高日產、工作效率最高)的紀錄,同時,多年以來,也保持著這些記錄。隨著科技的不斷進步,綜采技術必將也會融入高端科技,從而使得綜采技術朝更高產、更高效、自動化的道路前進。我國綜采技術雖也有所發展,但受到很多條件的限制,現其發展水平還不夠高,因此,必須引入高科技,結合我國實情,讓我國綜采技術慢慢向更高水平發展。
[1]王金華.中國煤礦現代化開采技術裝備現狀及其展望[J].煤炭科學技術.2011(01)
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