綜合機械化采煤的影響因素分析

摘 要：影響綜合機械化采煤設備的使用效果因素有很多，包括企業對技術的管理水平、設備的適用性、其他生產條件、相關因素等等。實踐表明，影響綜采的因素很多，各因素之間既相互影響又具有一定的獨立性，在目前的客觀條件下，文章將影響因素歸為了七類，并分別進行了闡述和評價。

關鍵詞：綜合機械化；采煤；影響因素

1 前言

近些年，我國的采煤機械發展迅速，主要是受長壁采煤發展的影響。而采煤機械化反過來又使長壁采煤主體采煤法的地位更加鞏固。在長壁采煤中，用到的機械主要有兩類，分別是刨煤機和采煤機。

刨煤機應用條件：

（1）所開采的煤層，其傾斜角必須在二十五度以下，其厚度必須小于二米；（2）煤層硬度中硬以下；（3）頂板比較穩定；（4）煤層比較穩定，結構比較簡單，所含黃鐵礦結核比較小或者不含黃鐵礦結核，并且不含堅硬夾矸。

采煤機的應用條件：

（1）所開采的煤層傾斜角在零度至五十五度之間，煤層厚度在0.8米至4.5米之間；（2）能適合各種硬度的煤層；（3）頂底板良好，沒有大的起伏；（4）煤層比較穩定，結構比較簡單，所含黃鐵礦結核比較小或不含黃鐵礦，并且不含堅硬夾矸。

2 影響因素

2.1 煤層中的夾石

夾石是炭質泥巖或泥巖，并且厚度不是太大，在這種情況下對綜合機械化采煤影響不大。夾石是砂巖，而且厚度十分大，在這種情況下則有較大影響。在這種情況下，當綜合機械進入透鏡體時，對砂巖的割切會十分困難，如果透鏡體十分大，則需要放了震動炮以后才能通過。

2.2 煤層底板

煤層底板會發生高程變化，表現出來則顯示為小褶曲，它對綜合機械采煤的影響如下：首先是煤層產狀會產生較大的變化，綜采機架型有一定的適用范圍，如果煤層產狀變化太大，就會影響其運轉。其次是煤層厚度也會產生很大的變化。除此之外，如果頻繁出現小褶曲，還會導致運輸困難。如果含水層出現在頂板中，采掘時就會發生淋水現象，如果淋水進入向斜軸部，綜采就會出現困難。煤層底板的高程變化一般分為三級，分別是零度至十度，十度至十五度，十六度以上。如果變化幅度超過十度，那么在綜采前必須使用一定的技術措施。

2.3 煤層機構破壞

有以下三種情況：煤層呈鋸齒狀，這是由書斜形小斷層引起；靠近逆斷層的煤層變厚，靠近正斷層的煤層變薄；煤層褶曲的核部變厚，而翼部卻變薄，這樣，不協調的褶曲就會形成煤包。如果煤層被構造破壞，那么就會形成細煤粉，而這些細煤粉是經過重新膠結后形成的，這些細煤粉不具有條帶狀結構，又稱為構造煤。有時火成巖會侵入煤層，這就會形成天然焦的煤，這種煤硬度比較大，綜機割切時會十分困難。構造節理主要影響如下：在回采時，工作面會發生頂板巖石抽條、片幫和頂板太大等現象，節理走向和工作面的夾角影響著片幫的程度，如果夾角為九十度，那么不容易發生片幫，如果夾角為零度，那么片幫的可能性最大。

2.4 煤層頂底板

煤層底板和煤層頂板都會對綜采產生影響，影響分為兩個方面，分別是穩定性和冒落性。如果直接頂和老頂都是堅硬的礫巖或砂巖，那么抗壓強度大約在80MPa至120MPa之間，由于巖石堅硬，整體性比較強，不易進行冒落，那么在綜采時必須采取一些措施，如放炮、打孔注水等來進行放頂。因此，總體上，不易冒落的頂板不利于綜采。頂底板的巖石對綜采也有較大的影響，主要通過穩定性來影響綜采。暴露寬度大于0.6米，2h-3h以內中等穩定的地板，最適合刨煤機。而且，必須煤不黏頂，否則刨煤時要縮小移駕步距或采取分段刨煤。如果頂板不穩定，選擇采煤機時要注意，輸送機的寬度要窄，機身長度要小。這樣做是為了減少采煤機頂部懸頂的面積，同時也減少無立柱空間寬度。如果頂底板巖石是較穩定或穩定，那么對綜采十分有利。斷層上下盤中的煤層也影響著綜機過斷層，頂底板巖石如果是炭質泥巖或泥巖，那么即便是在K<1的情況下，綜機過斷層也不難。但巖石（截割頂底板）的厚度最好在0.6米以內。頂底板巖石如果是堅硬的礫巖或砂巖，而且K<1，那么綜機過斷層時將十分困難。

2.5 煤層傾角

如果周圍環境比較干燥，地板巖石和金屬的摩擦系數是0.35-0.40，摩擦角則是十八度至二十度，在相同條件下，金屬之間的摩擦系數是0.30、0.23，摩擦角則是十三度至十七度。如果周圍環境比較潮濕，那么摩擦系數就會降低。因此，當傾角大于八度小于十二度時，采煤機最好設防滑裝置，當傾角大于十二度小于十八度時，輸送機、支架、采煤機都要設防滑裝置，當傾角大于十八度時，支架不僅要設防滑裝置而且要有防倒滑裝置。傾角在零度和十二度之間是機采的最佳角度，根據綜采設備特性、摩擦系數等將煤層傾角分為四類，分別是：零度至十二度是一類，十三度至十八度是二類，十九度至三十五度是三類，三十五度至九十度是四類。一類綜采最容易，二類和三類在綜采時要采取一定的技術措施，四類綜采時十分困難。

2.6 煤層厚度

煤層厚度對采煤機的工作機構有很大的影響，影響其過機空間、機身高度、調高范圍、最小機構等，還影響著支架的伸縮量和最小高度。如果煤層比較薄，就會導致人員活動空間十分狹窄，采煤時也就難以實現機械化。一般情況下，煤層厚度在1.25米至3.5米之間對實現機械化最有利。開采也會獲得很大的經濟效益。根據采煤機械整套設備的特性和我國現階段對采煤機的使用狀況，可將煤層厚度分為以下幾個區間，分別是0.65米至1.3米，1.1米至2.4米，1.7米至2.6米，2米至3.2米，2.5米至4.4米。在選擇綜采架型之前，應該首先將礦井的所有煤層分出塊段，然后計算所有塊段煤層厚度的方差，將綜采架型采高、塊段內煤厚二者的區間進行對比，最后選擇最合適的架型。每個礦井可以選擇二至三個架型，塊段的可采儲量的價值要大于一套綜采設備索回原值至生產費用之間的數值。根據國內某礦的生產、技術、管理水平，每套綜采每年出產五十萬噸煤，那么國產綜采設備至少要服務四年，進口綜采設備至少要服務五年。

2.7 瓦斯

凡是涉及到采煤的研究課題，一般都會提到瓦斯。綜采開采強度十分大，瓦斯大量涌出，而且涌出量不穩定，經常變化。因此，綜采面瓦斯濃度很難穩定在規定范圍以內，瓦斯濃度如果超過限制，那么只好降低生產速度甚至停產。因此，如果煤層的瓦斯涌出量十分大，在開采前要鉆孔進行瓦斯預抽。鉆孔位置一般在回風順槽內，在提前五十米至一百米的時候進行鉆孔預抽，通過這種措施來避免因瓦斯問題而導致的減產和停產。在一般情況下，瓦斯涌出量超過了十立方米每噸，那么必須立即采取措施，如對突出的煤層進行瓦斯預抽，采掘解放層等，否則就立即停產。

參考文獻

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