綜合機械化在煤礦中的應用研究

摘 要：改革開放以來，隨著經濟的迅猛發展，我國的科學技術也在飛速發展，煤礦的開采技術也在不斷的改進。在煤礦開采的方法中，綜合機械化占據著主導地位，隨著綜合機械化的不斷推廣，其相對應的技術也在不斷的進行完善。文章研究分析了綜合機械化在煤礦開采中的常用方法。

關鍵詞：綜合機械化；煤礦；應用研究

在礦井的整個生產過程中，采煤技術的先進程度直接影響到礦井的產煤能力。因此只有先進的采煤技術才能提高效率、增加產量，達到高效、高產的目的。綜合機械化采煤簡稱為綜采，是一種先進的采煤工藝，具體內容指的是運用機械化技術使采煤工作的整個過程完全實現自動化，具體步驟為：運用采煤機破煤、輸送機運煤、支護、處理采空區、回采巷道運輸、挖掘前進等。煤礦的地質結構直接影響到綜采工作的難易程度，同時也牽扯到開發者的利益，為了解決諸如此類的問題，綜采技術在不斷的被研究及完善，根據各式各樣的地質情況對綜采進行改善，篩選出最完美的方式方法，做到利益最大化。

1 開采煤礦的條件

優越的煤層條件是實現煤礦高效高產的前提，要采集到質好、量大的煤礦，就必須尋找到質量優越的煤層，開發者必須請專業的研究團隊對采礦地進行探查，避免開發到劣質煤礦，這樣不僅浪費資金，同樣也損壞了自然環境。好的煤層在一般情況下具備如下的特征：

1.1 煤層賦存比較穩定，開采的煤層厚度一般不小于2.0米，最理想的情況是開采單一的斷層。

1.2 地質條件優越的煤層，地質構造都比較簡單，煤層工作面傾斜的角度必須低于12°，最理想的角度在8°以內。

1.3 待開采的煤層頂板的穩固性應該處在中等的穩固性以上，為煤層或者低瓦斯礦井。

2 綜采技術的應用研究

2.1 裝備特點

煤礦采集的主要發展方向是：礦井高效、高產、集中化生產。然而要實現高效、高產的前提條件是提高綜合機械化采煤工作面的單產，實現綜采工作面的高效、高產，達到一礦一面、一礦二面集中生產的目的。要實現綜合機械化采煤工作面的高效、高產，首先必須提高綜采的開采強度以及有效開機率，其次還需增加綜采工作的出煤點，提升礦井生產系統和綜采設備的可靠性，減少工時等。綜采工作面的高效、高產主要有兩個途徑來實現，分別是：放頂煤工作面的高效高產、單一長壁工作面的高效高產，未來采煤的發展方向是使用大功效的設備實現長期的綜合機械化采煤工作面的高效、高產。這種綜采設備的主要特征是設備的能力大，轉載機、破碎機、運輸機的平均小時生產能力保持在500噸～2000噸以上，這種設備的自動化程度也非常高。

2.2 長壁綜采

長壁綜采采煤法近年來在綜采成套設備中取得了非常高的效益，綜采工作面的巷道布置分為三項：運輸平巷、開切眼、回風平巷，通風系統也十分的完善。一般情況下，增加綜合機械化采煤工作面的長度，可以相對的減少工作中浪費的時間，從而獲得高產量。一般以工作面噸煤最低成本或者日產量最高為準則來確定綜合機械化采煤的工作面長度。綜采工作面的地質條件以及刮板輸送機鋪設的長度制約著工作面的長度。因此，增加工作面推進的長度能有效的降低工作面搬家的次數。長壁綜采具有一定的特征：（1）長壁采煤機具備足夠的臥底量，并且具有一定的協調功能，能根據地質情況作相應的調整；（2）輸送機和采煤機都裝有物理破碎設備，因此不必擔心所采集煤塊過大的問題；（3）長壁綜采設備的支架在橫向和縱向兩方面都具有良好的承受能力和穩定性；（4）初撐力較大，折疊或者伸縮式能前探能及時對頂板經行支護；（5）可伸縮的護幫板能隨時平移到頂梁端部以外，并且有足夠的護幫阻力和護幫面積；（6）工作面巷道的通風系統十分完善。

2.3 短壁綜采

短壁綜采與長壁綜采除了在巷道布置、頂板支護、運輸、通風等方面類似之外，還要基于實現綜采工作面能快速工作和回采巷道能快速機械化的掘進這兩個條件，只適用于不能布置長壁綜采設備的回采煤層、厚煤層以及緩傾斜中厚的中小型礦井。短壁綜采也具有一定的特點：（1）工作面的長度相對比較短，一般長度在30米至80米之間；（2）單滾筒加大切煤的深度，從切口反復切割一刀煤；雙滾筒是單方向割煤，從中部斜切入刀；（3）刮板單機頭的輸送是通過利用側卸、直角轉彎或者端卸進行布置的，并且使刮板輸送機和轉載機連為一體；（4）短壁綜采屬于輕型化支、運、采設備，便于安裝和搬家，使用起來方便簡潔。

2.4 短壁長壁綜合機械化采煤

將短壁綜采和長壁綜采合二為一、取長補短的進行使用，能促使開發者得到最大的效益。實踐證明，短長壁綜采適用于中小型的礦井開采。它的主要工作原理為：在已經挖掘過的巷道開發區內設置長壁工作面，運用綜合機械化采煤設備回采煤柱。短長壁綜合機械化具有一定的發展前景，能使我國煤礦事業發展更加強大。

2.5 放頂煤開采

放頂煤開采技術在整個煤礦開采中占據著巨大的優勢，促使采煤技術有了根本性的變革。同時放頂煤開采技術也存在著很大的安全隱患，例如：放頂煤的的開采對工作面的采場圍巖具有一定的破壞性，致使瓦斯大量的涌出，回采率較低，從而引發自然火災、煤塵超標等安全問題。由于對放頂煤開采技術的研究欠缺，致使了我國放頂煤開采技術的進一步發展，不利于我國煤礦事業的發展。放頂煤開采的主要過程：工作面采煤機截煤、移架以及推移輸送機、放出煤頂、根據架后的煤礦質量情況來決定綜采工作是否應該繼續向前推進。放頂煤開采也有一些注意事項，比較適用于如下的條件：（1）使用放頂煤開采的最優狀態為煤層埋藏的厚度變化大、穩定性不高。在這種情況下，如果采用分層開采的方法會致使最后剩余的煤薄厚不一致，導致難以開采，不能高效、高量的對煤礦進行開采，給開發者帶來很大的損失。（2）使用這種方法采煤時，煤層的厚度應該在5米至20米之間。（3）煤層的傾斜角在25°以內為宜。（4）頂板巖性為砂質泥巖或者泥巖時最好。（5）煤層的地質結構對放頂煤的影響非常大，煤層中存在的夾石會增強頂煤的整體性，不那么容易震垮震落。（6）當煤層底板松軟到一定的程度，會導致支架行走十分困難。（7）自然發火、瓦斯等對放頂采煤法基本不造成影響，只需做好相關的防護措施即可。

近年來，隨著綜合機械化采煤技術的不斷改進，采煤技術不斷的完善，高強度的開采，導致我國的煤層逐漸枯竭。因此，高效、高產的采煤是至關重要的。我國的煤礦情況是薄煤層儲量占可采儲量的比例非常之大，大約占了總儲量的17.5%。薄煤層是很難采集煤的，由于機械化水平沒得到發展，薄煤層的采煤量比例較小。在薄煤層中采煤時，由于受到空間小、煤層薄等條件的限制，很難選擇采煤的方法。所以我國應該加大機械化采煤技術的科研力度，不斷的完善采煤技術，推廣綜采的應用，提高經濟效益，達到高產、高效的目的，實現可持續發展，使采煤事業做的更大更強，給人們提供便捷的生活方式，促進我國的經濟發展。

3 結束語

煤礦開采在未來的發展中，高效率、高質量、高產量以及安全生產必然成為主要的開采標準，同時也決定了煤炭企業的競爭實力。科學發展決定了我國綜合國力的提升，國家應該設立資深的研究團隊，對綜合機械化采煤技術進行研究，不斷的改進完善，找到最佳的開采方式，合理的采煤方式能有效的促進煤礦開采工作達到高產、高質、高效以及安全的目標。

參考文獻

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