煤礦綜采裝備的配套及應用分析

【摘 要】隨著近年來我國經濟的不斷發展和經濟制度的變化，逐漸由能源經濟發展為知識經濟。在生產與經營的過程中更加強調應用知識與科學技術來不斷對其產業結構進行優化，提高其生產質量與生產效率。煤礦企業是典型的能源企業，為了能夠不斷提高其生產質量，優化產業結構，保障生產的安全性與高效性。各個企業開始積極地探索，在煤礦開采的過程中積極的應用綜采設備，可以為礦產的高產高效提供有力的保障。

【關鍵詞】煤礦開采 綜采裝備 應用

隨著我國煤礦開采技術的不斷發展，煤礦開采行業出現新的發展與需求，各個煤礦企業需要不斷加強煤礦綜采裝備的配套及應用的探索與探究，實現科學化開采，實現企業的可持續發展。

1 當前我國煤礦綜采設備與世界先進水平之間的差距

首先，在綜采設備的材料性能、技術標準和設計方面，一般來看，我國的綜采設備中的一些關鍵部位的高強度合金鋼仍舊依賴于大批量的進口，國內的高強度合金鋼不能滿足設備需求[1]。且同世界上的先進水水平國家相比，剛才要低一個等級，設備所使用的材料的機械性能、穩定性以及均勻性都同其存在較大的差距。同時，密封材料及制造質量也存在較大的問題與差距，在設備中經常會出現支架漏液、竄液現象。設備的整體初撐力和工作阻力都相對較低。由于煤礦企業對在煤礦開采中實現綜采設備重型化認識不夠，為了能夠節約成本就選擇投入較少、性能較差的設備，這就使得在對其進行設計的時候可靠性大打折扣。

其次，在綜采設備的制造和工藝上，世界上一些比較先進的國家已經實現了在煤機焊接結構制造中使用智能化設備，可以有效的提高生產的質量與效率，保證設備的精確性，但是我國是近年來才開始在生產中推廣智能化生產制造的。而且由于我國的精尖設備較為稀缺，導致一些設備中重要的零部件在一般的車床加工中不能實現對其精度的要求，使得有很大一部分的設備在投入使用后出現運行阻力加大、密封磨損嚴重等問題。且在生產的過程中設備中的合金鋼精密鑄造質量不穩定，一些合金鋼的表面粗糙度、尺寸精度都與國家的一般水平和標準有一定的差距。同時，在生產的過程中一些實現設備高效高精度生產的定位裝夾工具尚未得到廣泛的應用，導致生產處的綜采設備的結構中存在焊接結構尺寸精度較低，刮板機槽間的高差遠遠超過標準值等現象，這在實際的應用中都會對設備造成一定的損傷，且不利于提高生產質量與生產效率[2]。

再次，在綜采設備的外表質量和可靠性方面也存在較大的差距。我國的煤礦綜采設備在其設計的過程中對其外表質量要求不夠嚴格，不重視器械在進行操作性是否兼顧到人性化設計。因此就導致一些從國外引進的設備在維修期內可以達到采煤1000萬t的總開采量，但是我國的綜采設備僅僅為500萬t，甚至有部分設備在保修期內就出現了一系列的問題，不僅嚴重損壞機器，還對礦井安全生產和員工的生命安全造成了一定的影響。

最后，在控制和信息技術方面，應用于我國的煤礦煤礦綜采裝備中的控制技術尚未實現自主研發，還需要從技術經驗比較先進的國家進行引進，還沒有掌握設備中的關鍵技術，如綜采裝備中的先導閥設計制造技術以及可靠性較高的智能識別裝備技術等處在初級的探索階段，尚未形成成熟的技術系統，因此，在煤礦開采的過程中經常會出現技術因素導致的綜采裝備故障的現象。

此外，在綜采設備的試驗方法和檢驗手段方面與先進的國家之間存在較大的差距。在國內的綜采裝備設計加工中，不會對采煤機、刮板機等設備的主要構成部分進行壽命檢驗，也不能對設備的密封質量進行檢驗，一些液壓元件的壽命測試也難以實現，這就使得我國的綜采裝備的質量得不到保證。

2 煤礦生產中綜采裝備的配套及應用

2.1 深部礦井高效綜放開采工作面設備配套技術研究

在煤礦生產中的一些深部礦井采中，可以通過使用走向長壁綜采放頂煤一次采全高全部垮落采煤法。該礦井的傾斜度在0°-10°，煤層厚度在2.5-7.5m，低瓦斯。在該礦井開采中應用綜采裝備的配套，具體的工藝流程就是：割煤→移架→推前溜以及放煤→拉后溜。要在根據其工作面的面積布置合理的液壓支架數，并在兩端的位置分別布置排頭支架，要求對排頭支架的后立柱中心線、工作面內的液壓支架支護長度等根據開采面積進行合理的設計，對其中應用到的采煤機、乳化泵、噴霧泵的數量進行科學的預測與投入。保證在開采的過程中，使各個設備之間互相配合與優化，如實現采煤機割煤能力與前部刮板輸送機能力二者互相作用與協調，綜采放頂煤工作面順槽運輸設備的運輸功能和綜采放頂煤工作面的內在生產力之間可以互相作用與配合，從而實現煤礦的高效與高產[3]。

2.2 年產6Mt自動化綜放面設備研究

隨著我國的“九五”重點科技攻關，我國的“緩傾斜厚煤層高產高效綜放開采成套裝備與工藝研究”項目已經逐漸取得了一些成績，并獲得較好的評價，在一些煤礦企業中已經實現了年產4 Mt的目標，并逐漸向年產5Mt的生產力發展，為了能夠不斷提高煤礦的生產力，拓展頂煤工作面長度突破，使煤礦的年產能夠達到6Mt，頂煤工作面長度可以達到300m，就必須在“九五”科技攻關設備配套與工藝組織的基礎上不斷的進行改造與創新[4]。具體生產工藝為：采用單一偽傾斜長壁后退式綜合機械化放頂煤開采工藝，對煤礦的端部斜切進刀，單向割煤或者中部進刀單向割煤。其主要的作業方式是采用“四六”工作制，要求參與生產的工人能夠實現三班出煤、一班檢修的要求。在其煤炭開采的工作面可以通過應用計算機技術來實現自動控制啟動和停止。同時，還需要相關的技術人員和共組人員能夠根據煤倉和各臺運輸設備在生產中的實際負荷情況對采煤機的速度放煤口數量進行調整，并能及時的采取噴霧降塵的的措施，減少井下微塵。可以通過應用智能化的在線檢測功能，對開采中的一些后部刮板輸送機過載的情況及時發出警報。

2.3 大傾角綜放工作面設備配置

在煤礦開采的過程中，一些開采工作面順槽傾角最大25°，為大傾斜角的綜放開采。根據相關的生產經驗在實際的開采中對綜機設備提出嚴格的要求：首先，要求用于開采的液壓支架具有較好的支護強度和防倒防滑性能；其次，要求采煤機應該具備較大的牽引力和制動力；再次，在進行開采的過程中要設置一定的防滑設施；最后，開采工作面的順槽輸送機能夠滿足上行運輸的功率驅動力及制動力[5]。具體來說就是，要求液壓支架配置千斤頂性能良好，在實際的開采過程中也可以根據情況的不同，如果液壓支架連接后無法再井下升降和拖移，也可以不予安裝，但是還需要對其進行不斷的完善。為了避免在在煤質較硬的情況下，在大傾角割煤出現采煤機會牽引不動的現象，在開采的時候就要盡量配置功率較大的牽引電動機。

2.4 放頂煤液壓支架在煤礦開采中的應用

在煤礦的綜采工作面使用比較普遍的就是頂板支護設備，也就是通過四柱支撐掩護式液壓支架。使用該設備是因為其具備立柱多，傾角小，因此在煤礦開采的時候工作阻力大、擋矸掩護性能好以及支柱不易損壞，使得煤礦的開采安全性與質量都得到了保障。對其進行應用一般情況下，還需要安裝必要的后退一步裝置，同時為了能夠提高放煤速度，可以根據采煤項目的需要將液壓支架改成流量閥較大的支架，同時還要對噴霧防塵系統進行改造。

3 結語

總之，在煤礦生產管理的過程中，對綜采裝備的配套和應用進行合理選型，并能結合煤礦開采的需求和設備的特點，在井下開采生產時對其進行設備的優化布置，可以使各種設備的能力得到有效的發揮，從而能夠有效的提高煤炭開采工作的安全性和可靠性，并能不斷提高煤礦的生產質量和生產效率，從而實現煤礦的安全高效開采。煤礦企業的領導層應該逐漸認識到知識經濟社會，積累無形財富的重要性，在生產與管理中能夠不斷完善與改進煤礦綜采裝備的配套和應用中的技術。

參考文獻：

[1] 李劍峰.煤礦綜采裝備的配套與應用[J].礦業裝備，2015（03）：82-87.

[2] 艾勇，彭英豪.急傾斜煤層綜采技術與裝備應用分析[J].煤炭科學技術，2015（03）：87-91.

[3] 王國法.煤炭安全高效綠色開采技術與裝備的創新和發展[J].煤礦開采，2013（05）：1-5.

[4] 張永強.大柳煤礦綜采支架快速回撤裝備的應用與分析[J].甘肅科技，2014（08）：60-62.

[5] 劉方振.國產綜采裝備智能化技術在黃陵一號煤礦的實踐[J].陜西煤炭，2015（04）：102-104.

作者簡介：姜瑞（1975—），男，山東鄒城人，工程師、研究方向：煤礦綜機設備配套、安裝及使用管理、煤礦綜及設備技術改造及創新或者工程技術。