煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝探討

摘 要：采煤工藝的高低直接影響了整個(gè)煤礦企業(yè)的開采、生產(chǎn)及最終的經(jīng)濟(jì)效益，想要在保證采煤質(zhì)量的前提下，降低采煤時(shí)間，提升采煤工作效率，最為行之有效的途徑便是將綜合機(jī)械化采煤工藝推行至整個(gè)采煤過(guò)程中。文章就煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行了相應(yīng)簡(jiǎn)單探討，以作參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜合機(jī)械化；采煤工藝；設(shè)備

前言

煤炭是我國(guó)非常重要的一項(xiàng)原料與基礎(chǔ)能源，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速上升也離不開煤炭企業(yè)的迅速發(fā)展。在開采煤炭時(shí)，通過(guò)綜合機(jī)械化開采技術(shù)的運(yùn)用，能有效推進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的建設(shè)，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更能使煤礦開采變得更高效率、高產(chǎn)量、更安全、更潔凈，這給煤礦開采打下了牢固的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，采煤時(shí)也更多運(yùn)用上了機(jī)電自動(dòng)化的技術(shù)，這對(duì)于現(xiàn)代化礦井的建設(shè)起著至關(guān)重要的作用，改善了礦井開采的工作條件，極大提升了資源采出率與煤礦開采的技術(shù)水平。

1 綜合機(jī)械化采煤工藝的優(yōu)勢(shì)

相比較于以往的采煤工藝，綜合機(jī)械化采煤工藝有著更高的安全性與效率，相應(yīng)的保障機(jī)制也更為完善，且十分注重引進(jìn)與應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。它有效提升了煤礦采煤技術(shù)的水平與質(zhì)量，健全了工藝技術(shù)體系，帶動(dòng)了煤礦開采效益與規(guī)模經(jīng)濟(jì)的提高與實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，綜合機(jī)械化采煤工藝既能確保單個(gè)工作面的開采量符合標(biāo)準(zhǔn)，也能減少開采時(shí)間，從而提升開采效率。引進(jìn)與運(yùn)用大量的機(jī)械設(shè)備是使用綜合機(jī)械化采煤工藝的前提條件，它能促使工藝水平不斷往上增長(zhǎng)，使煤礦開采技術(shù)能上升到更好的層次，從而優(yōu)化資源配置與組織結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)集約化的生產(chǎn)模式。

2 綜合機(jī)械化采煤工藝設(shè)備

2.1 采煤機(jī)。在煤礦采煤時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生落煤?jiǎn)栴}，此時(shí)，可以用刨煤式或是滾筒式采煤機(jī)。采煤機(jī)是集液壓、電氣與機(jī)械為一體的系統(tǒng)，龐大且復(fù)雜。目前，國(guó)內(nèi)使用最多的是高度能進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)的雙滾筒式采煤機(jī)，它生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)技術(shù)特征比較顯著。

2.2 轉(zhuǎn)載機(jī)。一般情況下，轉(zhuǎn)載機(jī)這樣的橋式刮板輸送機(jī)裝置是在煤礦同采工作面下出口處輸送平巷里面安裝的一種裝置[3]。它的一端能直接相連著帶式輸送機(jī)的機(jī)尾處，煤礦回采工作面的輸送機(jī)則連接著轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備的另一端。在回采工作面的巷道底板逐漸升高的影響下，通過(guò)礦井回采工作面運(yùn)出的煤可以轉(zhuǎn)運(yùn)至可伸縮帶式輸送機(jī)中。受到回采工作面不斷推進(jìn)的影響，為達(dá)成裝載目的，整個(gè)轉(zhuǎn)載機(jī)都會(huì)將推進(jìn)裝置作為動(dòng)力，來(lái)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)式移動(dòng)。

2.3 工作面輸送機(jī)。在礦井綜采工作面的煤炭運(yùn)輸上，由于對(duì)煤礦運(yùn)輸能力要求高、鋪設(shè)長(zhǎng)度長(zhǎng)，因此，工作面輸送機(jī)裝置應(yīng)當(dāng)選用有著較強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠彎曲的刮板輸送機(jī)裝置。它能較好的完成工作面運(yùn)輸，同時(shí)，還能為采煤機(jī)的運(yùn)行提供導(dǎo)軌，并提供支點(diǎn)，保障液壓支架的前移。

2.4 液壓支架。液壓支架是綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的關(guān)鍵組成點(diǎn)，是用來(lái)控制礦山壓力的一種結(jié)構(gòu)物，它能給以固定的支撐給工作面中的頂板，隔離采空區(qū)，以免雜物被推進(jìn)運(yùn)輸機(jī)，影響工作的順暢進(jìn)行。就礦井綜采工作面中的自移式液壓支架裝置來(lái)看，它能在高壓液體作用下存儲(chǔ)動(dòng)力，從而完成整個(gè)工作面采煤過(guò)程中的多項(xiàng)技術(shù)環(huán)節(jié)。同時(shí)，一些液壓支架設(shè)備還能處理工作面上下出口位置機(jī)頭的輸送及其維護(hù)、防治滑動(dòng)錨固及機(jī)尾端頭的處理等[1]。液壓支架能有效提升運(yùn)輸設(shè)備的功能與成效，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，最大程度的保證煤礦工人的生命安全。

2.5 可伸縮帶式輸送機(jī)。當(dāng)工作面的位置出現(xiàn)變化時(shí)，可伸縮帶式輸送機(jī)的自身長(zhǎng)度也可以隨之進(jìn)行改變。在區(qū)段運(yùn)輸巷中，這種運(yùn)輸機(jī)承擔(dān)著較為重要的運(yùn)輸責(zé)任，當(dāng)工作面不斷推進(jìn)時(shí)，運(yùn)輸機(jī)的長(zhǎng)度可自行調(diào)整，這樣可盡量減少輸送帶的長(zhǎng)度，既能保證生產(chǎn)的連續(xù)性，也能加快推進(jìn)工作面的速度。

2.6 乳化液泵站與移動(dòng)變電站。煤礦回采工作面所涵蓋支架的一系列高壓液體裝置想要順利運(yùn)轉(zhuǎn)，都需要靠乳化液泵站給它帶來(lái)動(dòng)力，隨著工作面的不斷推進(jìn)，乳化液泵站也能隨之不斷向前移動(dòng)。它能固定在一個(gè)位置，經(jīng)過(guò)加長(zhǎng)高壓液管連接用液設(shè)備，并在工作面的推進(jìn)下，掐短高壓液管。移動(dòng)變電站顧名思義，在工作面的不斷移動(dòng)下，它也能隨之移動(dòng)。通過(guò)移動(dòng)變電站，能將采區(qū)變電所的高壓電轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)輸機(jī)與采煤機(jī)等設(shè)備都可以使用的電壓，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝

3.1 長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤工藝

綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在傾斜或是緩傾斜煤層中運(yùn)用得比較廣泛[2]。在使用長(zhǎng)壁綜采模式下，采煤機(jī)切割一刀的煤量會(huì)隨著工作面長(zhǎng)度的加大而增加，這就能在一定程度上確保生產(chǎn)時(shí)間不會(huì)因降低斜切進(jìn)刀等工序而對(duì)其造成影響。當(dāng)噸煤成本最低，或是日產(chǎn)量最高時(shí)，也就能確定綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的工作面長(zhǎng)度。但是限制著工作面長(zhǎng)度的因素有很多，最主要的是工作面的地質(zhì)情形與刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度。想降低工作面的搬家次數(shù)，最好是增加工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度，而采場(chǎng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、可伸縮的帶式輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度以及回采巷道的支護(hù)和掘井是局限工作面走向長(zhǎng)度增加的重要因素。

3.2 短壁綜合機(jī)械化采煤工藝

短壁綜采主要被運(yùn)用在綜采工作面上下端頭的迅速作業(yè)，以及回采巷道機(jī)械化迅速掘進(jìn)上。短壁綜采的優(yōu)勢(shì)在于其使用靈活、適應(yīng)范圍廣且采掘統(tǒng)一，當(dāng)工作面出現(xiàn)接替緊張的情況或是采掘比例不平衡等情況時(shí)，通過(guò)運(yùn)用短壁綜采能有效緩解這些問(wèn)題。不同于長(zhǎng)壁綜采，短壁綜合工藝非常適用于采掘緩傾斜厚煤層、中厚煤層的中小型煤礦以及大型化煤礦回采塊段下的煤層中[4]。

3.3 長(zhǎng)短壁綜合機(jī)械化采煤工藝

在已開始挖掘的巷柱式礦井內(nèi)布置上長(zhǎng)壁工作面，回采煤柱時(shí)，使用綜合機(jī)械化采煤的成套設(shè)備。有些中小型煤礦把長(zhǎng)壁綜采改成了巷柱式開采，這具有很高的參考價(jià)值與借鑒意義。

3.4 薄煤層綜合機(jī)械化采煤工藝

薄煤層的采掘效率會(huì)受到采掘條件和地質(zhì)狀況的限制，當(dāng)采掘條件或是地質(zhì)狀況不太理想時(shí)，薄煤層的采掘效率也會(huì)因此而下降。但是隨著開采技術(shù)與設(shè)備的不斷上升，煤礦綜合機(jī)械化水平也得到了顯著的提升，這使得超強(qiáng)度采掘力度得到了增強(qiáng)?；诖耍诳們?chǔ)存量中占據(jù)著很多可開采量的薄煤層開采工藝越來(lái)越受到人們的認(rèn)可與重視。由于機(jī)械化能力較低，使得開采薄煤層比較困難，因此，它在采掘煤層中的比例比較小。工作面的效率與高單產(chǎn)能力的有效提升，以及安全、高效的開采煤礦，還是離不開綜合機(jī)械化開采。

3.5 放頂煤綜合機(jī)械化采煤工藝

放頂煤采掘技術(shù)主要被運(yùn)用在厚煤層中，它的生產(chǎn)步驟主要是：首先用工作面采煤機(jī)隔煤、移煤、推移運(yùn)輸機(jī)。在2-3刀的割煤后暫停，依次打開支架上的放煤窗口放煤頂，待矸石出現(xiàn)，迅速關(guān)閉放煤窗口。在放完工作面全長(zhǎng)頂煤后，完成一次放煤的生產(chǎn)全過(guò)程。直到放完頂煤，就可以往前推進(jìn)綜采工作面。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的機(jī)械化礦井，煤礦企業(yè)在開采煤礦時(shí)，發(fā)展綜合機(jī)械化開采必然是其最主要的發(fā)展方向與趨勢(shì)。想要實(shí)現(xiàn)礦井高效率、高產(chǎn)量的基本任務(wù)，就必須提升綜合機(jī)械化采煤的產(chǎn)量。煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的運(yùn)用，更是提升經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的重要方式，務(wù)必要加以倡導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊.淺析煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2013，2：148-149.

[2]石科峰.煤礦綜合機(jī)械化的采煤工藝研究探討[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2014，1：241-242.

[3]吳珊.煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，8：163+165.

[4]樊曉光.煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝研究[J].科技與企業(yè)，2014，20：95.