煤礦綜采工藝技術

賈禮祥

(西山煤電屯蘭礦，山西 太原 030206)

0 引言

我國的綜采工藝自20世紀70年代采用第一套全綜采設備之后逐步發展起來，大大的提高了產煤效率，為煤礦企業創造了可觀的經濟效益。先進的生產設備以及生產工藝，是煤礦企業持續長久發展的關鍵。目前，我國的煤礦綜采工藝技術基本實現綜合機械化、機電一體化的現代化作業，能夠有效的降低生產成本，增加采煤產量，使煤礦業實現了高產高效率的開采作業。

1 煤礦綜采工藝的設備

綜采工藝設備的先進水平直接影響到煤礦開采的效率，先進的綜采設備，能夠大大提高采煤效率和質量，是煤業研究的重點。我國作為世界上第一大產煤國，不僅在開采工藝上達到世界領先水平，在綜采設備，如煤機設備等在世界排行名列前茅，屬于先進的煤礦開采設備。目前，我國在煤礦綜采工藝上的設備主要是電牽引采煤機、大型刮板輸送機、系列化液、壓支架、大運距帶式輸送機等，采煤工藝的復雜性以及環境的嚴峻性，要求必須功率大、技術先進、具備較大的運輸能力以及機械強度，在特殊環境下能夠適應作業。同時，要注意綜采設備的保養與維修，確保設備能夠正常作業，保證采煤工作能夠正常進行。根據用途不同，綜采設備主要分為以下幾個方面:①用于采煤工作面的開采、運輸以及保護的設備，例如采煤設備、液壓支架類設備、刮板輸送機、端頭支護設備等。目前，我國的電牽引采煤機已達到世界先進水平，其開采煤層高度在0.8～7.0 m之間，總裝機功率達238～2500 kW，滿足了煤礦開采的需要，使我國采煤量以及采煤效率大大增加。②用于巷道內的煤炭運輸設備，例如破碎機、轉載機、運輸機、皮帶等。③用于煤業組織管理的設備，例如調度臺、廣播、電話、語音信號設備等。此外，還有一些其他的輔助設備，例如供電、供水、供風等設備。

2 煤礦綜采工藝流程及工作模式

煤礦開采是一項復雜危險的工作，因此必須嚴格按照其綜采工藝流程來進行規范安全作業。首先，煤礦綜采工藝的流程主要包括采煤機切煤、落煤和裝煤、輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機到新位置、采空區、頂板強行放頂等，在作業過程中，不僅要根據實際狀況設計優化的綜采工藝流程，例如現場條件、采煤機工作方式、裝運煤的方式等的實際情況;還要注意采煤作業面的優化，根據實際煤層來采用合適的綜采技術，如考慮煤層厚度、工作面長度、進刀方式等，一來要保證采煤工作的連續性，二來保證采煤工作的高效率。其次，大部分煤礦企業目前都是采用三八制工作方式，采取靈活的三班倒班制，一般是兩班采煤，一班準備或者兩班半采煤，半班準備的綜采作業模式，也有部分企業是實行四六制的工作模式，此種工作模式流動性更大，更靈活，一般采用三班采煤，一班準備或者四班交叉作業的模式。科學合理的倒班制模式，能夠有效提高采煤工作面的開機率，減少機械準備時間、工序結合時間、工種交接時間、檢修時間等，從而提高采煤效率。另一方面，根據綜采工藝流程的實際內容，配備合理的工作人員，不同工種的人員負責不同的采煤工作，具體到煤炭的開采、裝、運等各方面，盡量細化分工，各崗位員工各盡其職，認真規范作業，提高采煤工作的效率和保證作業的安全可靠性。

3 煤礦綜采工藝技術

目前，我國煤礦綜采工藝技術基本實現現代化、機械化，使煤礦開采具有生產規模大、生產連續性強、產量高、效率高等特點。根據實際的煤層工作面以及綜采設備的具體情況，對煤礦機械化開采工作面進行優化設計，根據不同的工作面機械設備實際情況，經常需要不斷擴大煤層工作面的尺寸，采取不同的綜采工藝技術進行開采，以便更好地滿足生產的需求。一般分為以下三種常見煤礦綜采工藝技術。

3.1 短壁綜合機械化開采工藝

短壁綜合機械化開采工藝是常見的一種煤礦綜采工藝，其主要針對一些復雜的煤層工作面或環境條件惡劣的煤礦開采而制定的煤礦綜采工藝技術，主要適用于投注和形狀不規則的煤層機械化開采，采用短壁綜合機械化開采工藝技術進行煤礦開采的煤層工作面主要有以下三個特點:第一，采煤的工作面較短，而且一般采用后退式開采的工作方式;第二，采用雙滾筒采煤機，根據滾筒螺旋的旋轉次序和方式確定采煤機的工作模式，其主要運行模式是從中部斜切進刀且單向割煤方式，此外，還需根據采煤層的實際情況，加大采煤機的開采深度，以便適應開采，保證開采作業正常進行;第三，煤礦開采設備便于整理和運輸，隨著我國煤礦綜采技術與綜采設備的發展，設備的輕便在一定程度上會影響到煤礦開采的工作效率，因此，輕型化的開采機械設備，不僅便于運輸整理，還可提高煤炭的采集工作效率。

3.2 長壁綜合機械化開采工藝

長壁綜合機械化開采工藝主要適用于一些相對穩定、頂板狀態良好、少斷層、煤層坡度較緩的煤層，一般在設計開采工藝時都是采用超長的采煤工作面，同時配備2臺采煤機。此外，對于刮板輸送機的設計工藝，一種是把刮板輸送機設置在同一個采煤面上，分別用來切割采煤面的上半部分煤層和下半部分的煤層;另一種則是把中間巷道作為運輸巷道，然后在上半部分和下半部分煤面上各配備1臺刮板輸送機，形成相向運輸。長壁綜合機械化開采相比于短壁綜合機械化開采而言，主要有兩方面不同之處。一方面，長壁綜合機械化開采的煤層開采工作面比較長，為降低開采工作面的各種復雜工序帶來的負面影響，一般會在開采過程中增加單刀切割煤炭的開采量，可以有效提高煤礦開采的產量，從而提高煤礦開采的工作效率。另一方面，對于長壁綜合機械化開采工藝的煤層工作面的確定，不僅與煤層工作面的地質環境因素、輸送機長度有關，還與煤炭的日生產能力相關，因此，煤層工作面長度的合理控制尤為重要，直接關系到煤炭的產量以及生產效率，根據實地考察以及對煤炭生產能力的評估設計合理的生產工作面長度，有利于減少工作面的轉移次數，從而達到高效率生產。

3.3 煤炭綜采工作面的端頭作業和快速搬家

在煤炭工作面的綜采過程中，影響最大的上下端口的端頭支護工作與載機的轉移工作，這兩項工作的效率直接決定了綜采工作面的工作效率。隨著我國綜采工作面的快速推進，如割煤速度的加快，對工作面端頭支護工作的要求越來越高，而端頭作業的問題逐漸嚴重，嚴重影響開采煤礦工作的效率，制約著采煤的產量，因此，提高綜采工作面的端頭作業至關重要。此外，綜采工作面的快速搬家主要包括通道支護和掘進、停采前的頂板維護以及工作面支架的運輸等內容，其快速搬家的水平是煤礦綜采工作面高效率的體現。提高快速搬家的水平，是提高煤炭開采產量的重要因素之一，在這方面，我國已經取得了一定的成就，能夠提供滿足不同要求的設備支架搬運車，以保證快速搬家工作的效率，節約機械設備搬家的時間，實現煤礦綜采工作面生產的連續性，從而滿足綜采工作面快速生產的需要，大大提高采煤的產量，保證綜采工作面作業的高效性、快速性。

4 結語

在現代工業激烈競爭的背景下，煤礦企業要提高自身的企業核心競爭力，必須加快創新技術。對于煤礦開采而言，煤礦綜采工藝技術的水平直接決定煤礦企業的工作效率以及經濟效益，因此，煤礦企業要不斷引進先進的工藝技術和工藝設備，對工藝技術要勇于創新，為提高企業競爭力及經濟效益提供有力保障。

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［2］趙宏偉.淺析煤礦綜采工藝技術［J］.科技創業家，2013，11(7):100-101.

［3］張勇.煤礦開采工藝技術改造探討［J］.企業導報，2012，2(17):27-28.