綜合機械化在煤礦開采中的應用探討

李星 黃廷選

【摘 要】煤礦資源是我國工業發展和人們日常生活所必須的重要資源，煤礦資源的開采工作直接決定著煤礦資源的產量和質量，進而給相關行業的發展造成影響。由于煤礦開采工作的環境較為惡劣，同時也容易受到外界因素的干擾，因此，開采環節的安全性便成為了煤礦企業最為重視的問題。綜合機械化生產技術應用到煤礦開采工作之后，不僅能夠充分保證煤礦開采工作的安全性，也能進一步提高開采效率，進而對煤礦行業的發展提供幫助。

【關鍵詞】煤礦開采；綜合機械化；設備；應用

隨著我國機械化生產水平不斷提高，各行各業的生產工作越來越離不開機械化生產設備，機械化生產設備也在煤礦開采工作中發揮著重要作用。就我國煤礦企業現階段的生產情況來看，煤礦生產效率低和安全事故頻發仍是影響煤礦企業健康發展的重要問題。因此，綜合機械化在煤礦開采工作中的應用能夠有效解決這些問題，進而保證煤礦企業的市場競爭力不斷提高，為我國發展提供充足的戰略資源。

一、綜合機械化采煤技術概述

綜合機械化是煤礦開采領域近年來廣泛被應用的現代化技術手段，該技術在國際發達國家的煤礦行業中很早便已得到了普及，而中國由于技術發展水平的限制，在綜合機械化采煤技術的研究與應用方面起步相對較晚，但通過對國外相關經驗與研究成果的借鑒，及煤礦行業技術研究人員的不斷努力，綜合機械化在中國的發展取得了較大的進步。綜合機械化采煤技術具體來說就是通過機械設備與系統建設運用，使采煤工作面的大部分工作內容都通過機械設備來完成，主要包括破煤、裝煤、運煤、支護、采空區處理及回采巷道運輸、掘進等，這些原本需要多人共同操作才能完成的工作可由采煤機、刮板輸送機、液壓支架等相應機械設備完成，并通過現代化的自動感應、檢測、計算機控制系統，實現遠程控制與智能化作業的目標。

二、煤礦綜合機械化開采技術設備

現階段，我國各行業的發展都離不開煤礦資源的支持，同時各行業對煤礦資源的需求量也越來越大，因此，煤礦企業必須加大煤礦開采力度，才能源源不斷地為國家發展提供煤礦資源。提高煤礦資源的開采效率應該在保證煤礦開采工作安全、穩定開展的前提下實現，因此，在煤礦開采工作中，充分發揮綜合機械設備的優勢，不僅能提高開采效率，也能有效保證開采工作的安全。綜合機械化開采設備的應用主要體現在煤礦集中作業的形式中，優異的生產方式能夠使開采技術高度集中。綜合機械化煤礦開采設備主要以大功率設備為主，這樣才能夠有效保證煤礦開采工作穩定運行。目前，較為常用的煤礦開采設備主要包括以下幾種。

采煤機。主要實現破煤和采煤。目前我國煤礦大部分使用的采煤機都是雙滾筒式，前滾筒進行頂煤采取，后滾筒進行底煤采取，工作原理和普通采煤的原理一樣，采煤機就像是輸送機，使用在運煤和回采巷道運輸過程中。

工作面運輸機。該設備可以擁有彎曲的刮板運輸機，具有突出的承載力，并且為液壓支架提供支點。實際工作時，可伸縮輸送機往往應用在運輸巷道中，能夠根據工作面的實際情況調節運輸機的長度，以此提高生產效率。

移動變電站。這種設備主要應用在整個采煤工程中，為采煤機械及運輸機等提供電源，并且能夠隨著工作面的移動而移動。

轉載機。主要作用是連接巷道輸送機和工作面運輸機，通過巷道底板的升高，將刮板運輸機送出的煤轉運到巷道運輸機中，能夠隨著推進裝置的作用而移動。

液壓支架。其使用在整個煤礦開采過程中，通過高液壓提動力實現設備的采空區處理、支撐保護及推移輸送機等作業。

三、綜合機械化在煤礦開采中的應用

（一）采煤工藝

應用綜合機械化進行煤礦開采的采煤工藝主要有以下幾種：

第一，長臂綜采，長臂綜合機械化采煤技術是現階段工作效率較高的采煤方式之一，通常情況下，長臂綜采工藝的工作面巷道布置方式主要包括回風平巷、運輸平巷以及開切眼等。這種采煤工藝具有良好的通風性能，該工藝主要是通過增加采煤工作面的長度，進而增加采煤產量，同時也能有效縮短工作面端頭作業及斜切作業等工作的時間，從而提高煤礦開采的效率。長臂綜采通常是以最高日產量或者成本最低的單位產量作為工作面的長度標準。長臂綜采主要有如下特征：長臂采煤機有一定的協調性和臥底量，可以根據地面的情況來調整自身的運行狀況；長臂綜采中的設備支架具有很強的穩定性、初撐力和承受能力。

第二，短臂綜采，短臂綜合機械化采煤技術在運輸、通風系統、巷道布置和頂板支護等方面和長臂綜采技術一樣，但是短壁綜采技術需要滿足兩個條件：其一是要在綜采工作面進行快速工作；其二是要在回采巷道進行快速地機械化掘進。這種工藝一般應用在緩傾斜的厚煤層以及中小型礦井中。短臂綜采主要有如下特征：工作面的長度較短，一般在30～80m之間；使用側卸、端斜和直角轉彎的方式來布置刮板的單機頭輸送，而且該工藝將轉載機和刮板輸送機合為一體；短臂綜采采用的是輕型化的機械設備，使用起來比較方便。

第三，長短臂綜合采煤工藝，長短臂綜合采煤工藝是在已經掘進過一段距離的巷道內設置長臂工作面，同時應用綜采成套設備來進行回采煤的一種工藝。在實際應用該工藝進行工作面放頂煤開采時，工作人員需要先使用采煤機完成截煤、堆煤和移煤等工作，在采煤機開采兩到三刀之后停止截煤，然后依次分段地打開支架上的放煤窗口，放出頂煤。如果在該過程中有大量矸石混入煤礦中，則需要立刻關閉窗口，等到工作面上的所有頂煤都放完，才能繼續推進工作面，進行下一步的工作。

（二）具體的應用

綜合機械化開采技術在采煤作業中的應用主要有以下三個方面：

第一，掘進和采煤，在煤礦的開采過程中，巷道和工作面的掘進是開采的基礎工作，掘進的速度和效率影響著煤礦開采的效率，在掘進的過程中使用綜合機械化，可以顯著提高煤礦出煤的效率，還可以保護采煤人員的生命安全。采煤中使用的采煤機、刮板輸送機都應用了綜合機械化，提高了煤礦的產出量。

第二，裝載和運輸，煤炭裝載是開采工作中較為費時費力的工作之一，而在該工作中應用綜合機械化采煤設備，能夠實現自動化裝載，這不僅能有效減輕工作人員的勞動強度，同時也能提高生產效率，進而在一定程度上保證煤礦開采工作的安全性和高效性。比如，在煤礦開采過程中使用皮帶式運輸機完成煤礦運輸工作，這種設備具有高效率、運輸量大和持續輸送等優勢，可以顯著提高運輸的效率，很大程度上提高了煤礦開采工作的自動化程度。

第三，安全監控，煤礦安全監控系統是綜合機械化采煤技術的重要組成部分，該系統可以幫助采煤人員及時了解煤礦的情況和煤礦存在的問題。通過煤礦安全監控系統的安全監控，提高了煤礦開采的安全性和可靠性。

四、結語

煤礦行業作為促進我國國民經濟穩定發展的重要行業，其生產效率和產品質量會直接影響到我國各行業的健康發展。現代化綜合機械設備在煤礦開采工作中的合理應用能夠有效提高煤礦企業的生產效率和產品質量，同時也能保證煤礦開采工人的人身安全和整個煤礦的安全性，進而使煤礦企業更好的發展，不斷提高其社會效益和經濟效益。

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