煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的發(fā)展與應(yīng)用探析

郭晉平

（山西陽辿煤業(yè)有限公司，山西 長治 046300）

近年來，中國開采煤礦技術(shù)趨進(jìn)成熟，各地區(qū)采煤機(jī)械化程度不斷提高。貴州省將在2019 年開采機(jī)械化程度突破80%，四川將在2020 年實現(xiàn)全面機(jī)械化開采，可以看出，煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的全面深入普及是近年來的發(fā)展趨勢，對煤炭工業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

1 淺析煤礦綜采機(jī)械化的重要設(shè)備

1.1 移動變電站

煤礦開采是一個不斷深入的過程，為了保障在深入開采的過程中電源供應(yīng)穩(wěn)定、充足，配備移動變電站，加強(qiáng)對移動變電站的認(rèn)識是重要的。移動變電站可以轉(zhuǎn)化不同趨于的不同電壓，并將煤礦去的電壓轉(zhuǎn)化為合適的采煤電壓，外加其可隨處移動的特性，滿足機(jī)械化開采電量的供應(yīng)。與移動變電站類似的還有乳化液泵站，乳化液泵站也能隨著煤炭的開采而不斷移動，滿足設(shè)備開采的需要。

1.2 可伸縮帶式輸送機(jī)

利用煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行煤礦開采工作，其工作內(nèi)容隨著煤礦開采的不斷推進(jìn)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，為了減少人力運輸成本，適應(yīng)工作地點的變換，生產(chǎn)了可伸縮帶式輸送機(jī)。可伸縮帶式輸送機(jī)可以根據(jù)現(xiàn)場狀況調(diào)整自身長度?？s短了運輸距離，進(jìn)而縮短運輸時間。高了開采的效率，維持工作正常進(jìn)行，維持煤炭生產(chǎn)總量。

1.3 液壓支架

液壓支架是煤炭開采工作中的重要組成部分，液壓支架用于實現(xiàn)工作面頂板的有效支撐。通過液壓面板的支撐力量控制礦山的壓力，確保采煤安全，為綜合機(jī)械化開采創(chuàng)造穩(wěn)定環(huán)境。更重要的是，液壓支架還能實現(xiàn)機(jī)械化施工，在采煤機(jī)和液壓支架的配合利用下，大大減少了人力成本，對勞動者的勞動要求降低，同時能夠?qū)趧诱叩纳踩峁┯行ПＵ?，實現(xiàn)資源的有序開發(fā)利用，對煤礦業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1.4 采煤機(jī)

由于采煤機(jī)需要考量到開采過程中液壓、電氣機(jī)械之間的協(xié)調(diào)工作，所以采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)與其他主要機(jī)械設(shè)備相比趨于復(fù)雜?，F(xiàn)行流行的兩種類型的采煤機(jī)分別是刨煤機(jī)、雙滾筒采煤機(jī)，其中雙滾筒采煤機(jī)的運用最為廣泛。雙滾筒采煤機(jī)可根據(jù)煤礦開采條件調(diào)整高度，最大范圍內(nèi)提高開采效率，完成煤礦開采，推動煤礦業(yè)進(jìn)步。

2 綜合機(jī)械化生產(chǎn)重要性探析

2.1 效率高

傳統(tǒng)采煤技術(shù)效率低下，煤礦綜合機(jī)械化通過及其自動化運轉(zhuǎn)實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)效率的提高，機(jī)械化生產(chǎn)相比人力生產(chǎn)更穩(wěn)定、高效。機(jī)械化生產(chǎn)極大地推動了單位時間內(nèi)煤礦產(chǎn)量，擺脫人力生產(chǎn)的束縛，同時在多個地點進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)活動。提高煤礦機(jī)組生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)煤礦行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展

2.2 安全

傳統(tǒng)采煤技術(shù)安全性差，開采煤礦過程中極易引發(fā)崩塌等安全問題，隨著煤礦綜合機(jī)械化工藝的廣泛普及，安全性問題終于予以解決。通過完善的開采體系綜合運用開采器材，減少煤礦開采的危險性，降低單個位點的開采時間，減少安全問題發(fā)生的可能性，保障開采安全。同時，煤礦業(yè)的相關(guān)保障機(jī)制趨進(jìn)完善，有關(guān)施工工藝和施工手段不斷改進(jìn)，隨著機(jī)械化變革，煤礦工業(yè)的生產(chǎn)模式不斷進(jìn)步，開采系統(tǒng)不斷發(fā)展，最終實現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn)。

3 煤礦綜合采煤工藝的應(yīng)用方法

3.1 短臂綜采技術(shù)

短臂綜合機(jī)械化開采是煤炭開采過程中常用的開采工藝。提高煤礦開采的靈活性，提高開采效率，加快采礦，協(xié)調(diào)諸多不穩(wěn)定因素，保證非常規(guī)開采工作的順利開展，廣泛用于煤礦開采。此外，短臂綜合機(jī)械化采礦被廣泛用于采礦巷道的快速機(jī)械化生產(chǎn)，通過回收不規(guī)則的煤炭資源，提高資源利用率，降低事故發(fā)生概率，提高煤炭開采效率。由于短臂綜合機(jī)械化采礦工藝應(yīng)用范圍較小，該工藝廣泛應(yīng)用于中小型礦山礦井。

3.2 巷道布置技術(shù)

礦井巷道布置技術(shù)對礦井生產(chǎn)效率和開采過程的安全性具有重要意義，在開采過程中利用技術(shù)保障開采工作的順利實現(xiàn)，確定巷道的穩(wěn)定性，保障巷道開采的效率和質(zhì)量。如果在開采過程中巷道崩塌將影響礦井生產(chǎn)，甚至產(chǎn)生安全問題。進(jìn)行巷道布置技術(shù)時從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、設(shè)計合理性兩個角度入手，利用支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為礦業(yè)開采提供穩(wěn)定的開采環(huán)境。

3.3 煤礦集中化開采技術(shù)

煤礦集中化開采技術(shù)設(shè)計由三個技術(shù)構(gòu)成，三種相關(guān)技術(shù)分別用于煤礦集中卡采集術(shù)的設(shè)計，成套采煤技術(shù)、長臂綜采技術(shù)、采全厚技術(shù)。煤礦開采成套技術(shù)并非一成不變，需要根據(jù)不同的事實進(jìn)行調(diào)整，因為不同的問題中煤礦開采成套技術(shù)業(yè)存在不同的分析差異，同一情景下利用不同的開采技術(shù)將產(chǎn)生不同的開采效率。在較硬的巖層開采中，配合應(yīng)用頂板控制技術(shù)和頂媒開采技術(shù)能夠提高原有開采效率，還能及時處理巖層堅硬的開采難題，同時保障開采工作的穩(wěn)定環(huán)境，實現(xiàn)安全高效的開采。為施工人員保障了穩(wěn)定的施工環(huán)境。采全厚技術(shù)是一種應(yīng)用在支護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)中用以提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效性和強(qiáng)度的技術(shù)，煤礦開采人員通過深化利用采全厚技術(shù)推動礦井內(nèi)部的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定建設(shè)，調(diào)動煤礦開采人員的積極性，保障安全生產(chǎn)。

3.4 深層礦井開采技術(shù)

深層礦井開采技術(shù)對開采安全性和效率有更高的要求，所以工藝水平和運輸工具等都是開采的重點。開展開采工作前，工作人員需要重視準(zhǔn)備工作，設(shè)計開采方案，對開采過程中的突發(fā)狀況采取及時措施止損。由于是深層礦井開采，需要爭對礦山周圍的風(fēng)力、溫度、水流等多方勘測，監(jiān)測空氣易燃易爆物的濃度指標(biāo)，當(dāng)空氣中易燃易爆物濃度超標(biāo)將引發(fā)爆炸問題，不僅中止開采技術(shù)，而且嚴(yán)重威脅開采員工的生命安全。

3.5 地下水?dāng)?shù)值模擬法

地下水?dāng)?shù)值模擬法是通過數(shù)學(xué)模型的建立快速準(zhǔn)確計算該地區(qū)理想狀態(tài)下的水?dāng)?shù)值，為地下礦井開采提供數(shù)值依據(jù)。然而現(xiàn)實狀態(tài)的水?dāng)?shù)值與理想狀態(tài)存在較大差異，由于真實狀態(tài)下的水溶質(zhì)運輸存在諸多復(fù)雜的因素干擾，致使模型計算結(jié)果與實際數(shù)值存在偏差，需要工作人員綜合經(jīng)驗以及當(dāng)?shù)氐叵滤廴緺顩r二次分析計算。

4 結(jié) 語

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦開采綜合機(jī)械化研究不斷深入，煤礦綜合機(jī)械化開采工藝得到廣泛推廣，有效提高開采效率，保障開采安全。然而許多生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中對其實際應(yīng)用不夠重視導(dǎo)致生產(chǎn)問題頻發(fā)。礦井相關(guān)單位需要了解煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的各個內(nèi)涵，在不同的煤礦情況中靈活運用，合理調(diào)整，以此推動施工計劃的進(jìn)行。