普通机械化采煤工艺（精选8篇）
普通机械化采煤工艺 篇1
摘要：滚筒采煤机在我国薄煤层普采开采中应用较多, 大致分为爬底板采煤机和骑槽式采煤机两个大类。本文主要阐述了爬底板采煤机组采煤的单向迎而 (正面) 截割方式、双向迎面 (正面) 截割方式、双向侧面截割方式等工艺方式和骑槽式采煤机组采煤工艺方式等问题。
关键词：滚筒采煤机,机械化采煤,工艺
滚筒采煤机具有较高的落煤能力, 还适应煤层地质变化, 能力强, 工作稳定, 通常能适应截割阻力系数为250~300kg/cm, 并能切割部分岩石, 所以, 在我国薄煤层普采开采中应用较多。我国研制使用的薄煤层滚筒采煤机有十几种, 大致分为爬底板采煤机和骑槽式采煤机两个大类。在采高小于0.8m时, 通常采用沿底板运行的爬底板采煤机;在采高不小于0.8~1.0gm时, 通常采用骑槽式采煤机。
1 爬底板采煤机组采煤工艺方式
爬底板采煤机可大幅降低对采煤空间高度要求。以YPG2型爬底板采煤机组为例, 此机组能在空间高度仅0.8m的条件下正常运行, 使用实践表明它具有以下优点:结构尺寸较小 (3470mm×730mm×430mm) , 装配紧凑;机械强度较高, 能截割较硬的煤岩和软岩;滚筒拆卸简单, 强度较高;装煤效果较好;方便制造和维修。此机组的截割部有较强的通用性, 它能与其他一些机型组合。
爬底板采煤机的割煤通常采用以下三种方式:
1) 单向迎而 (正面) 截割方式, 如图1 (a) 输送机紧贴煤壁, 采煤机迎面下行截割, 此时滚筒与机身同处在同一道内, 割完一刀后, 空程返回工作面上切口内, 再把输送机推移到煤壁, 机身靠输送机侧有导向板, 使采煤机沿工作面爬行割煤, 并能控制滚筒的截割深度。工作面支护采用带帽点柱或薄型钢梁与单体柱配合;顶板较破碎时, 可在采煤机下行割煤后打上临时支柱, 并用薄型钢梁前探, 形成临时支护。等采煤机空返移过输送机后, 再架设正式支柱。
这种截割方式的控顶距较小;而切口尺寸大, 空顶时间长;采煤机运行稳定性较差;只能单向割煤, 跑空刀较多, 需支、回临时支柱, 生产能力不高;适用于顶板稳定的煤层。
2) 双向迎面 (正面) 截割方式, 如图1 (b) 所示。为解决以上单向迎面截割的不足, 可在采煤机两端安设截割部滚筒, 构成双机头爬底板采煤机。工作面输送机紧靠煤壁, 采煤机迎面割煤过后, 就能及时前移输送机, 采煤机进行双向割煤。工作面支护根据顶板条件, 可采用带帽点柱或薄型钢梁与单体柱配合的支架, 输送机推移后即可架设正式支柱。此方式生产能力大。因割煤后即可移输送机和正式支护顶板, 所以对工作面的顶板控制有利。此方式一般适用于底板比较平整的条件, 要求生产管理水平较高。
3) 双向侧面截割方式, 如图1 (c) 所示。采煤机靠近煤壁, 割煤滚筒处在采煤机煤壁侧, 割煤后移输送机。能在采煤机下放时移输送机, 也可随割随移。此方式需要在采煤机中配有专门的装煤部, 把截下的煤运过机道装上输送机。因机道宽, 应该进行临时支护, 所以, 仅适应顶板稳定完整、采高为0.8m以下的煤层。工作面支护要按顶板条件采用带帽点柱或单体支柱与薄钢梁配合。机道与煤壁侧采用在输送机侧和靠煤壁侧各支一排临时支柱, 或仅在输送机里侧支一排临时支柱。
此截割方式上行或下行都能割煤, 装煤效果很好。而因这种割煤方式空顶面积大, 对顶板条件要求很严, 这就限制了此方式的使用范围。
爬底板采煤机能开采极薄煤层。某煤矿企业使用爬底板采煤机开采0.38m厚的某煤层, 平均月产达4667t, 较大改善了各项技术经济指标。机采代替炮采, 排除了爆破引燃瓦斯的危险, 并避免了工作面爆破期间的瓦斯超限。此矿在倾角28°~45°的薄煤层工作面, 因爆破堵塞下出口而导致工作面风量不足, 以及由于爆破导致工作面短时间瓦斯超限的现象时有发生。从实现机械化开采后, 工作面通风情况得以改善, 瓦斯涌出均匀, 在工作面的任意点测定, 其最高浓度也在0.76%以下, 但炮采时最高浓度达30%。
2 骑槽式采煤机组采煤工艺方式
采煤机骑在输送机上采煤有其牵引力较低、空顶面积较小、结构简单方便等特点。而因机身在输送机上运行, 因此, 需要较高的空间。通常使用在厚度0.75m以上的煤层中。我国新世纪以前较多使用的是BM—100型薄煤层骑槽式滚筒采煤机。此机可与SGB—630/60型、SCW—620/80型、SGW—44A型和SCW—40T型刮板输送机配套使用。某煤矿一个工作面长125m, 煤层平均厚1.15m, 平均倾角为11°, 工作面支护为单体液压支柱与铰接顶梁配合, 错梁直线布置, 截深为0.6m, 排距为1.2m, 三四排控顶, 放顶线布置FZ型切顶墩柱, 墩柱柱距为1.5m (机头端30m范围内) 和3m两种。采用昼夜三个循环, 循环进度1.2m。劳动组织采取综合作业队与专业队相结合的形式。该工作面月生产原煤2500t以上, 还有一些薄煤层工作面使用该机组及其配套设备也实现了稳产高产高效。
参考文献
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普通机械化采煤工艺 篇2
随着社会经济的快速发展，我国对各种资源的需求量都在不断增加。作为工业生产中重要的能源之一，我国每年对煤炭资源的需求比较大，这样一来就需要加大对煤炭资源的开采力度，提高采煤生产工艺。但是在近几年来，煤矿安全事故频发，引起人们和社会的广泛关注，因此加强对煤炭开采的安全管理是十分必要的，能够有效地避免安全事故的发生，对施工人员的生命健康安全以及维护社会稳定都具有重要的意义。
一、大倾角综合机械化采煤工艺的关键点
（一）注意工作面顶板管理问题
大倾角煤层指的是煤层的倾斜度在30°~55°之间，这种类型煤层的储量大约占到了我国煤层总储量的14%左右，对于我国的大倾角煤层分布来说，在西南地区比较广泛。在大倾角综合机械化采煤工作面中所使用的顶板被称为大倾角符合型顶板，其平整度和煤层厚度都具有较大的起伏，而且还有较多的断层，整个煤层呈现出的是碎块状，并且煤层采动后围岩也会发生相应的移动，如图1所示。在实际开采的过程中，如果遇到断层或者是较薄煤层的时候，由于割煤机在运转的过程中会产生较大的振动，就很可能造成工作面出现垮落，形成空顶，这样一来支架需要承受的冲击力就会比较大，进而出现重心转移、支撑作用降低等问题，产生冒顶、片帮等问题，严重的话煤岩层甚至会涌出瓦斯，对施工进度以及操作人员的生命健康安全产生严重的威胁和影响。
（二）液压支架稳定性
当大倾角煤层的开采角度大于25°以上的时候，如果液压支架的稳定性比较差的话就会出现挤压变形、倒架、下滑等问题，这主要是由于支架受力不均导致的，进而难以有效地控制围岩和顶板，这样对操作安全以及采煤质量都会产生一定的影响。因此在设计液压支架的时候，需要对其稳定性和防滑性进行综合考虑，并且加强与煤层开采实际情况之间的有效结合，增强液压支架的合理性和可行性。
（三）工作面两巷布置
大倾角综合机械化采煤的工作面指的是所需要布置的综合机械化开采工作面，其端头区指的就是上下巷与该工作面交叉的部分。端头区作为通风、运输、采煤的关键部分，多是密集分布，为了正常地推进安全支护，这对采煤工艺就提出了更多的要求。在选择工作面与上下巷交叉位置的时候，需要对煤层倾斜角度进行严格地分析，并且根据工作面坡度和设备重量对其夹角进行合理地调整，避免综采设备出现上下滑动的现象，端头支架的科学性和合理性，能够有效地保障其开采施工的安全性。
（四）采煤机、输送机设置
随着不断增加的煤层倾斜角度，也会逐渐地增加伪倾斜值，这就会严重地影响采煤机和输送机的实际位置，为了有效防止采煤机和输送机位置出现下滑，最重要的是对工作面的伪倾角度进行适当调整。
二、大倾角综合机械化采煤工艺的安全管理
（一）顶板安全管理
为了加强顶板安全管理，就需要做到以下4个方面：一是需要对顶底板的移近量值以及压力数据进行有效地收集和分析，将敲帮问顶落实，这样就能够避免顶板出现冒顶、片帮等方面的问题；二是需要加大对质量管理的力度，在大倾角综合机械化采煤的过程中需要适时地对支架压力进行检查，或者是在支架上安装恒定压力表，这样就能够随时补压，使顶板承压能力与支架支撑能力之间保持平衡状态，确保支架不会出现倒塌、冒顶等问题，进而扩大事故损失，另外还需要随时地对端头架的倾斜角度进行调整，确保其稳定性和安全性；三是避免顶板冒顶垮落，复合顶板煤层由于厚度比较薄，在采煤的过程中很容易出现断裂问题，为了增加其强度，可以顶板注入化学制剂或者是水泥等物质，这样就能够有效防止冒顶、垮塌，但是相对来说需要投入的成本也比较多；四是尽可能地将伪倾角的角度控制在3°~18°之间，这样能够最大限度地防止顶板出现下滑、冒顶或者是片帮的问题，而且还能够快速而对移动支架，其稳定性得到了显著增强。
（二）大倾角液压支架安全管理
1.合理选择液压支架的结构和材料。为了有效地确保液压支架的抗阻能力和稳定性，我国目前所使用的液压支架材料的重量都比较大，这虽然能够增强其抗阻能力和稳定性，但是也在一定程度上增加了液压支架转移、安装以及运输的难度，因此在选择液压支架材料的时候，既需要具有较高的强度，其重量也不宜过大，要方便运输。对于液压支架的结构来说，我国目前最常见的是四柱式综采支架，虽然得到了广泛地应用，但是在功能上仍然没有两柱式支架好，因此在改进和优化四柱式综采支架，还可以适当增加应用两柱式综采支架。
2.液压支架防倒措施。导致大倾角液压支架出现变形的首要原因就是支撑架发生变形，在移动的过程中最容易出现变形的位置主要是梁尾、掩护架以及支撑架顶梁这3个部位，因此就可以在支架的旁侧加设护板，使梁顶支架之间的距离进一步缩小，这样就能够有效地保障其稳定性，避免出现倒架问题。对于千斤顶来说，可以在支架的位置加设调节器，这样即使液压支架出现倾斜，也有实际的支点来支撑，也就不会发生严重的倒架。3.液压支架防滑。当液压支架出现下滑现象时，所有的应力都在过耳桥桥板和防滑千斤顶周围的位置集中，这样一来，为了有效地防止支架出现下滑现象，就必须减少支架由于下滑应力而产生的损坏。如果其倾斜的角度大于25°的时候，其过耳桥桥板所承受的力度得到加强，输送机下滑则可以通过推移杆来有效的控制。另外在相应的位置加设防滑千斤顶，也能够有效地降低在滑落过程中所产生的应力，避免进一步损害液压支架。4.复合型顶板端面距离管理。综合机械化采煤液压支架的前探梁应该应用可伸缩的千斤顶，在开采完成之后其前探梁能够及时地伸出，这样复合型破碎顶板就能够得到有效控制，避免了顶板出现冒顶、垮落以及片帮问题，减少安全事故的发生。
（三）大倾角采煤机、输送机防倒防滑
1.采煤机防倒防滑措施。首先采煤机在投入使用事前，需要加强检查和管理其制动设备，如果存在问题则需要及时地进行有效处理，这样就能够降低安全风险；其次需要与采煤层的结构相结合，增强采煤机选择的合理性和科学性，还应该在采煤机上安装液压抱闸防滑装置，这样在停机或者是运行的过程中也能够有效地防止其下滑；最后在实际采煤的过程中，可以使用单向割煤的方式，这能够有效降低其工作负责，增强其工作稳定性。
2.输送机防倒防滑措施。如果煤层的倾斜角度比较大的话，输送机就很可能会出现上窜下滑的问题，因此在采煤的过程中加强对工作伪倾斜面角度的控制是十分必要的，在比较小的倾斜面上输送的时候，其阻力能够得到最大限度地减小。如果输送机在运行的过程中难以得到有效控制，还需要通过外力来维持其平稳运行，具体的方法还需要根据煤层实际的情况来制定。
参考文献:
综合机械化采煤工艺探讨 篇3
关键词：综合机械化,采煤,工艺
0 引言
在煤矿开采的过程中, 影响煤矿生产能力的直接因素就是采煤技术的高低, 所以相关企业和部门越来越重视综合机械化采煤工艺的发展。综合机械化采煤工艺指的是在破煤、装煤、运煤、支护和顶板管理等采煤过程中全部运用机械化的操作技术, 这种采煤技术减少了人力的参与, 促进了劳动生产率的提高;另一方面, 为了提高综采设备的功效, 机械化的操作模式也被充分应用到各槽的运输过程中, 而随着综采设备的不断发展, 综合机械化采煤技术的水平也逐渐提高。
1 煤矿综合机械化采煤工艺所需的主要设备状况
1.1 采煤机
由于矿井采煤的工作面经常出现落煤现象, 所以在采煤过程中主要运用滚筒式采煤机和刨煤机两种类型的采煤机, 前者在我国的应用比较广泛, 它能实现高度的自动调节, 并且具有比较高的生产效率, 在生产技术方面的特征表现比较突出。
1.2 转载机
转载机是一种输送设备, 主要安装在矿井回采工作面下出口区段运输平巷的内部位置, 它的一端可以连接带式输送机的机尾, 而另一端连接的则是矿井回采工作面中的输送机, 由于这种运行方式的作用, 煤炭从矿井回采作业工作面运输出来后, 因为回采工作面巷道底板逐渐被抬升而被转运到可伸缩带式输送机中, 通过这种持续性的作用, 推进装置的动力促使转载机整体性地移动, 从而实现一定的转载目的。
1.3 液压支架
一个完整的工作面采煤过程包括顶板支护、输送机推移、支架前移和煤矿矿井采空区处理等多个流程, 而这个过程主要是通过自移式液压支架装置来完成的, 这种装置能在矿井综采工作面高压液体的作用下实现动力的储存效果。另一方面, 有的液压支架还可以专用在输送或维护综采工作面的出口位置机头或者处理机尾端头以及防治滑动锚固等方面。
1.4 工作面输送机
一般来说, 采煤的过程中需要较高水平的煤矿运输能力和较长的铺设长度, 只有达到这两方面的要求才能实现综采工作面的有效运输, 所以工作面输送机的选择就尤为重要。不仅要求选择的这种工作面运输机能够完成整个采煤过程的运输工作, 还要求它在运行过程中能够为移动液压支架和导轨提供支点。综合这些要求, 刮板输送机成为工作面运输的首选装置, 因为它具有较强的结构特征, 还具备一定的可弯曲性, 能够有效提高工作面煤矿的运送效率。
1.5 可伸缩带式输送机
可伸缩带式输送机装置在煤矿综合机械化采煤工艺中承担着具体化和系统化的运输任务, 有着当前先进的技术支持。可伸缩带式输送机装置能够储存的贮带装置达50~100 m, 由于矿井回采工作面的逐步向前推进, 这种输送机设备能够实现输送机长度的拉伸或缩短的自动控制, 自动控制的频率是工作面每推进25~50 m进行一次, 所以在自动控制的作用下能够有效减少采煤时间的消耗和浪费。
1.6 移动变电站和乳化液泵站
由于移动变电站的作用, 煤矿采煤作业面输送的高压电能够实现与矿井回采工作面采煤机或输送机的匹配, 将这种匹配电输到设备中之后, 更大程度上促进动力电源功效的发挥;另一方面, 乳化液泵站是煤矿综合机械化采煤工艺中的重要设备, 它能通过为矿井回采工作面中的各种高压液体设施提供动力支持来保障其正常运行。此外, 与移动变电站相似, 乳化液泵站也能在回采工作面持续推动的作用下实现移动。
2 我国的综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺的使用范围在不断扩大, 与此同时, 它的工作面的长度也呈两种不同的发展趋势, 一种是根据采煤工作面设备的能力, 工作面的长度不断加大, 另一种就是利用短工作面模式开采的短壁综合机械化采煤工艺。我国主要采用以下五种综合机械化采煤工艺。
2.1 长壁综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺主要运用在倾斜或缓倾斜的煤层开采中, 而长壁综合机械化采煤工艺就是在增加综采工作面长度的基础上, 提高采煤机割一刀的煤量, 从而促进端头作业或斜切进刀等工序对生产时间的影响, 而综采工作面长度是由工作面最高的日产量和最低的吨煤成本确定的。当然, 工作面长度的影响因素还有很多, 比如刮板输送机的铺设长度和工作面的地质条件等, 适当推进工作面长度的增加是有效减少工作面搬家次数的主要措施, 此外, 影响工作面走向长度增加的主要因素还包括采场的地质构造条件、回采巷道的支护和掘进以及可伸缩带式输送机的铺设长度等等。
2.2 短壁综合机械化采煤工艺
在矿井的采煤作业中, 综采工作面上、下端头的快速运行和回采巷道的快速掘进是影响短壁综合机械化采煤工艺应用的主要因素。只有实现这两方面的高速运转, 才能促进短壁综合机械化采煤工艺的有效运用, 这种综合机械化采煤工艺的主要特点和优势是能够机动灵活地实现采掘合一, 并且具有比较广泛的适用范围。保障了“三下”压煤的开采以及煤柱等不规则块的煤炭资源回收, 同时还能有效缓解工作面接替的紧张性以及采掘比例的失调。短壁综合机械化采煤工艺主要应用在缓倾斜厚煤层及中厚煤层的中小型矿井煤炭开采上。此外, 由于回采块段较小, 不适宜应用布置长壁综采工作面开采的大型矿井也能运用这种综合机械化采煤工艺。
2.3 短长壁综合机械化采煤工艺
顾名思义, 这种综合机械化采煤工艺就是将长壁综合机械化采煤工艺和短壁综合机械化采煤工艺进行有机结合, 将长壁工作面布置在已掘巷道的巷柱式开发区内, 同时采用综采成套设备对煤柱进行回采, 不拘泥于综合机械化采煤工艺适用的工作面长度。
2.4 放顶煤综合机械化采煤工艺
我国的厚煤层开采时主要运用放顶煤综合机械化采煤工艺, 具体的工作流程是利用工作面采煤机进行截煤、移煤的工序, 在2~3刀后截煤暂时停止作业, 打开支架上放煤窗口依次放顶煤, 直到矸石出现再把放煤窗口关闭, 这种工作一直持续到工作面全长顶煤放完, 就完成了一次放煤。放完顶煤后, 才能向前推进综采工作面。
2.5 薄煤层综合机械化采煤工艺
由于受开采技术和地质条件的影响, 薄煤层作为比较难以开采的煤层, 机械化水平始终不高, 因而一直不能达到较高的开采效率。现阶段综合机械化采煤工艺的发展促进了开采力度的提高, 薄煤层的开采由于其总储量和可采储量较大的优势日益受到广泛的关注, 薄煤层综合机械化采煤工艺能够实现工作面开采效率和单产水平的提高。所以, 为了达到矿井整体开采水平的上升, 就需要这种综合机械化采煤工艺的有效配合。
3 结语
综合机械化采煤工艺能够在保证煤矿采煤质量的基础上, 通过采煤耗时的缩短, 有效提高采煤的工作效率, 这种采煤工艺也是煤矿企业重点选择和发展的主要采煤技术之一。所以相关企业和部门要大力发展和应用这种综合机械化采煤工艺, 保证煤矿企业安全、高效的发展, 提高煤矿企业的竞争力, 使其获得良好的经济效益, 从而促进我国国民经济的稳步上升。
参考文献
[1]刘旭东.煤矿综合机械化采煤工艺探析[J].黑龙江科技信息, 2013 (23) .
煤矿综合机械化采煤工艺分析 篇4
1 综合机械化采煤设备概述
1.1 采煤机
对于煤矿开采的工作面来说, 有两种落煤的机械:刨煤机与滚筒式采煤机[1]。而在实际的采煤过程中, 最常使用的就是可以调高的双滚筒采煤机。这种采煤机械的动作以及结构原理与普通的采煤工作面采煤机具有一定的相似性, 最大的不同就是生产能力与功率的技术参数存在差异。调高的双滚筒采煤机要比普通采煤及的生产能力强, 生产功率也比较大。
1.2 输送机
在煤矿的综合开采面需要保证输送机铺设的长度长, 并且运输的能力要强, 结构强度要高, 所以, 可以使用能够弯曲的刮板输送机。这种输送机不仅可以作为运煤的机械, 而且还可以作为移动液压支架的支点以及采煤机实际运行过程中的导轨。
1.3 液压支架
在煤矿综采面中, 液压支架主要选择自动式的液压支架, 可以利用高压液体所施加的顶力, 来对顶板进行支护, 同时将输送机进行推移, 支架前移以及对采空区进行处理等工序[2]。除此之外, 还有专门的锚固支架, 它的主要作用就是对机尾以及机头的滑动进行预防。并且, 大部分的情况都是用在工作面、下出口以及机尾机头端头的液压支架中。
1.4 转载机
转载机的两端分别与带式的输送机以及工作面的输送机进行连接, 并将其安装于工作面的下出口位置, 作为桥式刮板输送机使用。对工作面中采出的煤应从巷道底板进行抬升, 并将其转运到带式的输送机上。在工作面推动的作用下, 转载机利用自身的推进装置进行推进。
1.5 带式输送机
可伸缩的带式输送机可以被应用在区段的运输巷中。在工作面不断推进的情况下, 输送机的长度是能够在贮带装置的帮助下实现伸长与缩短的。通常情况下, 可伸缩式的输送机可以贮存五十米到一百米的贮带, 这样就能够有效的满足工作面实现推进二十五米到五十米距离的需求[3]。
2 影响综合机械化采煤的具体因素
2.1 地质构造
煤矿实际的地质构造对于综合机械化的采煤工艺具有直接的影响, 具体表现在以下三方面:
第一, 如果煤矿的落差断层相同, 那么, 逆断层要比正断层的影响程度更大。
第二, 在进行煤矿开采时, 一旦支架的下限高度设置的较低, 会使得一般的综合机械化机械无法通过断层。
第三, 若断层面的倾斜角不大, 在实际的综合机械化采煤的过程中会造成严重的影响[4]。
2.2 煤层厚度
在开采煤矿的过程中, 煤层结构、厚度以及硬度等都会给煤矿开采产量带来直接的影响。若开采的煤矿煤层较薄, 会使得施工人员的活动空间减小, 进而限制采煤机械化的开采条件, 增加开采难度。然而, 开采的煤矿煤层较厚, 会使得开采的过程变复杂, 需要对煤层厚度的变化进行分析, 找出具体的变化规律, 进而将其划分成不同的区段, 针对不同的区段进行定量的分析以及评价, 这样可以为综合机械化采煤技术的采场选择提供有利的依据。
2.3 断层
需要全面掌握煤层所在的断层展布的方向与延伸的长度, 然后再进行煤矿开采区的设计工作。尽量在两断层间设置煤矿开采的工作面, 这样有利于规避费用支出的过高。在实际的煤矿开采过程中, 小断层是不可避免的影响因素。然而, 小断层对于煤矿开采面的影响也会根据断层的落差变化而变化。所以, 综合机械化开采就会在经过工作面的时候, 底板的标高会发生比较突然的变化。一旦发生以上现象, 必须及时对断层进行相应的预测, 同时需要采取紧急的应对措施, 否则就会导致综合机械化开采的机械无法前进, 造成巨大的损失[5]。
3 综合机械化开采的工艺分析
在社会经济不断发展的当下, 各领域中的生产技术都有了极大的进步与发展, 并且实现了机械化的生产与经营。在煤矿企业中, 采煤工艺也发生了巨大的变化, 已经从传统的采煤工艺逐渐转变成了现代化的综合机械化开采工艺。采煤工艺的完善, 使得采煤工作面有所变化, 同时也使得煤层厚度、倾斜度、硬度以及地质等因素对采煤工作的影响大幅度降低。除此之外, 采煤工艺的转变, 也增加了煤矿开采工作面的面积, 提高了工作的强度, 最终实现了煤矿企业的高产与高效。现代化的采煤工艺使工作面的长度有所增加, 并且分为两种开采的技术, 主要包括长壁综合机械化开采与短壁综合机械化开采。采煤工艺的转变减少了搬家的次数, 也有效的降低了单位的成本费用, 为企业经济利益增长提供了保障。综合机械化的开采工艺主要就是在煤矿割煤、落煤以及运煤的过程中全部使用机械化的方式。
3.1 长壁综合机械化开采
该煤矿开采的工艺是依靠采煤工作面设备的能力, 也就是转载机、液压支架、采煤机、可伸缩式输送机等配套的设备[6]。使用该生产方式, 能够有效的提高采煤机的剖煤量, 还可以尽量减少采煤过程中端头工作的工序, 还有斜切煤层的次数, 一定程度上提高了开采煤矿的效率。与此同时, 在实际的煤矿开采过程中, 需要清楚的掌握煤矿的地质条件、工作面的推进增加长度以及可伸缩式运输机的伸缩长度, 此外还有回采巷道的长度, 进而对采煤机割煤的深度进行科学合理的控制, 不断提高单刀的采煤量, 对端头的作业工序进行有效的控制, 并提高配套设备的工作效率, 最终确保所有的机械设备可以实现同步协调性的工作, 并达到最佳的工作效率。在完成采煤量的基础上扩大产量, 提高生产。
3.2 短壁综合机械化开采
短壁综合机械化开采与长臂综合机械化开采进行比较, 两者的效果差异并不大。在煤矿的运输、巷道的开采以及工作面的顶板支护都与长壁综合机械化的开采趋于一致, 只是在设置工作面方面存在差异[7]。长壁综合机械化的工作面需要增加, 而短壁综合机械化工作面可以直接进行开采作业, 而最常用的方式就是退式采煤。在使用短壁综合机械化开采的过程中, 需要确保相关工作人员对煤矿开采予以重视, 并可以对综合工作面的上下端头进行快速的操作。同时, 需要保证矿井的回采巷道能够进行机械化的开采工作。在煤矿开采的过程中, 应时刻关注采煤机的斜切度数, 这样有利于提高单刀的采煤量。除此之外, 还需要科学合理的对不同的机械设备与配套的设备进行使用, 以轻便的设备为首选, 这样可以使得开采工作面的移动和安装更加方便, 并且还可以有效的提高工作的效率, 增加煤矿开采的产量。
4 结语
综上所述, 在进行煤矿的开采过程中, 综合机械化的采煤工艺已经被广泛应用在煤矿企业中, 并且企业为了能够更好的实现现代化的矿井开采, 同样会采取先进的开采工艺与技术, 所以, 综合机械化的采煤技术具有良好的发展前景与巨大的发展空间。要想实现煤矿矿井的高效高产, 就必须要积极的提高煤矿综合机械化的采煤产量, 也只有这样, 才能够真正的实现机械化的煤矿开采, 同时促进矿井集中化的生产, 不断的提高煤矿开采行业的社会效益与经济效益。
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煤矿综合机械化采煤工艺研究 篇5
煤是当今社会不可或缺的重要能源之一,社会国民经济发展离不开煤炭企业发展。随着科学技术飞速进步,煤炭开采工艺也在不断发展当中。在煤矿开采过程中,使用机械化自动化设备,实现安全、清洁、高效、高产的煤矿开采,在进行现代化矿井建设中起到了十分重要的作用,综合机械化采煤工艺大大提高了煤矿采出率,减少了开采过程中的浪费情况。
1 综合机械化采煤的价值
中国的经济在近几十年来取得了很大增长,而经济增长的背后是中国源源不断的能源作为推动力的,这其中最主要的就是煤炭能源。虽然中国是产煤大国,但中国的煤炭开采技术与国外先进国家仍存在一定差距,这是导致中国煤炭开采安全事故频发且煤炭开采效率低下的主要原因,而综合机械化采煤工艺的出现则能很好地解决这些问题。下面将对综合机械化采煤的价值进行简要分析。
1.1 保障采矿工作人员的生命安全
中国每年都会有矿难发生,且矿难发生时往往伴随着巨大的经济损失和人员伤亡,这是所不愿意看到的。事实上煤矿开采并非一项危险系数非常高的工作,只是中国的煤矿开采技术存在问题才会导致人们认为煤矿开采是危险系数非常高的工作。事实上,中国每年因煤矿事故而死亡的人数占到了全球煤矿事故死亡人数的80%以上,这样才普遍使人们认为一种煤矿开采是危险系数很高的一项工作。通过综合机械化采煤工艺的运用,能极大减少煤矿开采时所需人员数量,从而保证采矿工作人员生命安全。
1.2 提高煤矿开采的生产效率
中国每年都会从国外进口大量煤炭,但事实上并不是中国没有这么多煤炭,而是中国煤炭的生产力跟不上社会需求,这就导致国家财政每年多了大量支出。现在很多小型煤矿仍采用传统人工挖掘方法,不仅难以保证开采过程中的安全,且开采效率极其低下,造成煤矿资源极大浪费。通过综合机械化采煤工艺的运用,能有效地提高煤矿开采效率,让煤矿开采工作实现从人工化向机械化的转变,从而在最大程度上提高煤炭开采率,为中国的经济增长作出贡献。
1.3 改善煤矿开采对环境的破坏现象
煤矿开采往往对周围生态环境造成巨大破坏,开采本身就会破坏地面植被,而开采后的煤渣也会造成固体污染。由开采带出来的各种重金属会污染周围水体,且开采活动也会造成周围地下水位下降,使得开采区域周边植被死亡。开采过后的区域一旦遇到重大自然环境变化就很容易发生严重的滑坡和泥石流,导致重大经济损失和人员伤亡。如今中国追求的是可持续发展,将综合机械化采煤工艺应用于煤矿生产中,能有效改善煤矿开采对环境的破坏,符合中国可持续发展要求。
2 综合机械化采煤的主要设备
2.1 工作面运输机
工作面输送机是煤矿生产运煤的主要装备,它为采煤机移动支架提供了支撑点和运行导轨。在采煤过程中,如果运输机出现问题,例如链条断裂,那么整个煤矿正常生产生活就会受到严重制约,甚至导致整个生产过程崩溃。因此在综合机械化采煤中,使用的输送机大部分是具有很高结构强度、较长铺设长度、较大运输能力的可弯曲刮板运输机[1]。
2.2 采煤机
采煤机是集液压、机械还有电气设备为一体的复杂庞大系统,它在现代化煤矿企业生产中也是非常重要的设备。它主要分为刨煤机和滚筒式采煤机两种,在中国使用较多的就是可以调节高度的双滚筒型采煤机。这种采煤机的工作原理及结构和平时使用的采煤机比较类似,但在生产能力及功率上要远远高于普通采煤机。
2.3 转载机
转载机指的是顺槽用刮板转载机。一般情况下,它一端连接的是工作面输送机,另一端连接在输送机机尾部分,因此,工作面运输出来的煤炭,经过设备升高后,就可转送到伸缩式输送机上,转载机在其中起到的作用是推进整体装置前进。
2.4 液压支架
所谓液压支架是自移式液压支架的简称,依靠的主要原理是以高压液体作为主要动力来完成支架前移、顶板支护还有推移输送机等处理工序。在使用液压支架时,应与采煤机还有工作面运输机进行配套使用,这样才可实现采煤的综合机械化和自动化,改善和提高设备效率,减轻工人工作强度,并极大限度保障工人人身安全。
2.5 可伸缩带式运输机
运输巷中最为重要的运输装备就是可伸缩带式输送机。它拥有50 m~100 m的储带装置,可随着工作面前进,伸长或缩短输送机长短。这样就简化了调整输送带对生产时间产生的影响,可达到连续生产和快速生产的目的[2]。
2.6 乳化液泵站及移动变电站
变电站可将变电所提供的高压电转化为与输送机、采煤机等其它设备相匹配的电压,再供给各项设备作为电源。乳化液泵站则是为其它液压设备提供高压液体作为动力的设施,它可以随工作面移动不断跟着移动,也可单独固定在一个地方,通过其它设备输送高压液体。
3 中国当前的综合机械化采煤工艺分析
上文已介绍了综合化采煤过程中所涉及到的主要设备,综合化采煤不仅要适用于国家现有国情,还要随着环境变化不断发展。目前,中国使用的综合机械化采煤工艺主要有以下几种。
3.1 长臂综合机械化开采
这种开采方式一般适用于长度较大的工作面,在这种情况下,增加采煤机每割一刀的煤量,那相应减少斜切等工序所需生产时间就会有一定的减少,从而节约生产时间。而综合机械化采煤一般是根据工作面吨煤日常量最高或成本最低原则来确定工作面的。
3.2 短臂综合机械化开采
相对于长臂综合机械化采煤,短臂的优点是机动灵活、挖掘范围广、采掘合一。一般是在接替紧张状况或缓解采掘比例失衡的情况下采用,例如“三下”压煤开采,这种工艺为回收不规则的煤块资源提供了强大支持。这种技术也经常适用于开采煤层较厚的中小型矿井或缓斜坡矿井,也适应用于回采段较小的大型矿井。
3.3 长短臂结合综合机械化开采
矿井开采涉及到的环境十分复杂,单一的长臂或短臂综合化开采都不足以满足生产需要。将二者相结合,组成为成套设备进行煤矿开采,往往会起到事半功倍的效果,从而极大提高生产的安全性和高效性,节约大量人力物力财力[3]。
3.4 薄煤层综合机械化开采
薄煤层开采效率由于受地质条件和开采技术影响,效率一般会比较低,因此也需对开采技术进行不断的更新和发展。在中国的基础国情下,薄煤层所占有的开采量其实在总存储量中占有了很大比例,人们对薄煤层的重视也日趋增加。虽然现今的科学技术水平和设备条件下,高效率开采薄煤层还比较困难,但使用综合机械化开采,还是可大大提高开采效率和水平,实现矿井安全、清洁开采。
4 结语
煤炭开采的终极方向就是实现矿井高效率高产集中化开采,对于现在的煤矿企业而言,综合机械化开采所涉及到机电设备的管理及维修也是决定煤矿效率的一个重要因素,如何通过设备可操作性的提高增加其所带来的经济效益,还是现代煤矿企业所面临的一个重大考验。虽然中国煤炭开采企业随着改革开放所带来的经济浪潮不断壮大发展,在当今世界可持续发展的潮流下,提高企业整体生产能力,很重要的一点是综合机械化开采设备的管理和维修,这一点具有很重要的现实意义。
参考文献
[1]李晋忠.浅谈煤矿综合机械化采煤技术的发展[J].技术与市场,2014(7):268-270.
[2]李飞,李小牛,牛强,等.煤矿综合机械化采煤工艺研究[J].山东煤炭科技,2014(7):3-4.
煤矿综合机械化采煤工艺浅探 篇6
煤炭井下开采的发展方向是实现矿井高产高效集中化生产。而实现矿井高产高效的前提是提高综采工作面的单产, 实现工作面高产高效, 达到一矿一面或一矿二面的高度集中化生产, 增加工作面的出煤点, 提高综合机械化采煤设备及矿井生产系统的可靠性, 减少工作面辅助工序的影响时间。
一、综合采煤工艺的装备要求
近几十年特别是近十年以来, 我国综合采煤工艺已经取得了长足的发展, 形成了具有中国特色的现代化开采技术与装备体系, 特别是煤机装备方面, 在电牵引采煤机、系列化液压支架、大型刮板输送机以及大运量、大运距带式输送机开发上取得了显著的突破。
首先, 自主研发了适应不同开采条件的智能化、高可靠性煤机装备。比如, 不同系列的电牵引采煤机。就目前来说, 我国电牵引采煤机形成了割煤高度0.8—7.0 m、适应倾角0—60°、总装机功率238—2500k W的系列产品, 牵引速度超过20m/min, 最大落煤能力达到6000t/h, 并且装备了以微处理技术为基础的智能检测、监控与保护系统, 采用先进的信息处理技术与传感技术, 实现了机电一体化。对于采煤工作面落媒, 在我国多数煤矿采用可调高的双滚动采煤机, 它的结构以及动作原理和普采工作面采煤机相仿, 但是功率上以及生产能力方面的技术特征要大于普采工作面采煤机。
其次, 适应大断面巷道快速掘进的要求, 研发了大功率掘进机和连续采煤机, 采用工作面输送机, 液压支架和转载机。我国研发的掘进机可截割单轴抗压强度达到100MPa的半煤半岩巷道, 部分重型掘进机不移位截割断面达到35—42㎡, 形成了切割功率为50—315k W、总功率达到500k W以上的10余种系列产品, 完全满足不同条件下煤岩巷道的掘进要求。连续采煤机截割功率最大达到350k W, 总功率达到597k W, 满足了超大断面掘进与短壁工作面回采的要求。综合工作面采用可弯曲刮板输送机, 要求运输能力大, 铺设长度长, 结构强度高, 作为运煤机械和采煤机运行的导轨与移动液压支架的支点, 有着显著作用。此外, 还有靠高压液体作主动力完成顶板支护、支架前移、推移输送机和采空区处理等工序的液压支架以及安装在工作面下出口的区段运输平巷内的转载机等机械装备。
二、煤矿综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺工作面全部实行机械化作业, 其生产过程大体如下:采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液压支架前移、推移输送机至新位置、采空区顶板强行放顶。由于综合机械化采煤是现代化低下作业的大规模生产, 而其生产是连续性的高技术, 高产高效的, 并且又是有条件的。因此, 设计时, 要求进行综合机械化采煤工作面优化, 矿井哪些层面和哪些区段适于此种技术, 多少储量可供其开采, 这些都需要比较高的工艺要求。随着综合机械化采煤设备性能以及装机功率的不断提高, 传统的综合机械化采煤工艺在原先使用范围基础上, 出现了新的变化趋势:在现有长壁综合机械化采煤模式下, 依据工作面设备能力, 不断加大工作面长度;“短工作面”开采的短壁综合机械化采煤工艺。
就短壁综合机械化开采这种方法来说, “短壁机械化开发技术包括所有适用于开采煤柱和不规则块段煤炭资源的机械化开采方法”, “工作面采用布的主要特点:第一, 工作面的长度短, 一般为30m—80m, 采后用后退式开采。第二, 双滚筒采煤机工作面采用中部斜切进刀、单向割煤方式, 单滚筒采煤机自开切口往返割一刀煤, 采煤机截深加大。第三, 单机头刮板输送机可采用端卸、侧卸布置或直角拐弯布置, 并使工作面刮板输送机与装载机为一体。第四, 工作面采、支、运设备轻型化, 便于实现设备快速搬家和安装。”而长壁综合机械化开采与短壁开采有颇多相似, 主要特点如下:“加大综采工作面的长度, 增加采煤机割一刀的煤量, 相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间, 因此能获得较高的产量。确定综采工作面的合理长度, 一般以工作面日产量最高或吨煤成本最低为准则, 制约工作工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。增加工作面的推进长度是减少工作面搬家次数最有效的方法。制约工作面走向长度增加的主要因素是回采巷道的掘进和支护、可伸缩带式输送机的铺设长度以及采场的地质构造。”
三、该工艺的端头作业和快速搬家
影响综合机械化采煤工作面生产的主要辅助的工序为上、下出口的端头支护、转移载机等, 而随着综合机械采煤工作面采煤机割煤速度以及工作面推进速度加快, 端头工作问题越来越突出, 解决工作面端头的开采技术, 实现工作面上下端头快速作业是综合机械化采煤工艺的关键之一。为了适应工作面装备快速搬家, 我国已经研发出了不同能力的支架搬运车来满足快速搬家的需求。工作面的搬迁工艺包括撤架的通道支护或掘进、停采前的顶板维护、工作面支架的撤装支架运输等。组织工作面快速搬家对最大限度的增加综合机械化采煤工作面的连续生产时间, 提高工作面单产以及效率都是十分有效用的, 要实现工作面快速搬家的关键在于先进的搬家设备、工艺和管理工作。这主要包括:工作面设备运输和撤装采用无轨运输车、单轨吊和拖车等设备, 并且目前我国已经研制出了具有独立知识产权的辅助运输设备, 拥有包括轻型卡、工程车、特种车等在内的20多个品种, 基本上满足了快速搬家的需求;改进采煤系统, 缩短设备搬迁距离, 减少运输环节, 加大巷道断面, 用液压支架等大型设备进行整体搬家;合理组织搬家工序, 组织平行作业。
浅谈煤矿综合机械化采煤工艺 篇7
近些年来, 我国采煤业发展迅速。综采技术进步很快, 设备不断更新, 综采的效率和工作面单产也不断提高。机械化综采技术, 指包括如顶板管理、支护、运煤、装煤和破煤等在内的全部的回采工作面生产工艺实现机械化。九十年代以来, 无论国内还是国外, 综采技术都取得了飞速的发展, 综采设备和综采技术的进步都很快, 综采工作面的矿井不断涌现, 这些矿井大部分高效高产, 采煤机械化也应该朝这个方向发展。
2 综采所用设备
2.1 乳化液泵站
乳化液泵站主要用来供给高压液体, 供给对象主要是液压支架或别的液压设备。工作面推进时, 乳化液泵站也向前移动。
2.2 移动变电站
移动变电站是变电站的一种, 因为工作面推进时, 移动变电站也跟着移动而得名。移动变电站的功能是将变电所输来的高压电进行变压, 变成适用于设备的电压。主要服务于输送机、采煤机等工作面设备。
2.3 可伸缩带式输送机
该机器是一种运输设备, 主要用于区段运输巷中。在该机器上具有贮带装置, 能贮存50米至100米。工作面推进后, 输送机长度可以用贮带装置来调节, 可以伸长或缩短。一般在工作面推进二十五米至五十米以后, 输送机的长度就要进行一次调整。这样做的目的是降低因为缩短输送带而引起的对生产时间的影响, 最终适应连续生产和工作面推进速度加快的要求。
2.4 转载机
转载机实际上是一种输送机, 是桥式刮板输送机, 安装在工作面下出口区段运输平巷内。它的一端在带式输送机机尾, 另一端在和工作面输送机相搭接。工作面首先运出煤, 然后经过巷道地板的升高, 然后进入可伸缩式输送机。工作面推进时, 转载机也跟着推进, 推进装置带动整体移动。
2.5 液压支架
液压支架全称是综采工作面自移式液压支架, 主要动力是高压液体, 功能是完成采空区处理、推移输送机、支架前移、顶板支护等工序。此外还有一类端口液压支架, 这种支架主要专用于维护输送机的机尾、输送机的机头、工作面的下出口、工作面的上出口等, 还有一种锚固支架, 主要用来锚固输送机的机尾和机头, 防止滑动。其工作方式主要有及时支护、滞后支护以及超前支护这三种。在煤层顶板稳定度是中等的时候就采用及时支护, 指的是采煤机停止工作之后, 先移动液压支架再移动输送机;在煤层顶板稳定度是较好的时候就采用滞后支护, 指的是采煤机停止工作之后, 先移动输送机再移动液压支架;超前支护工作不同于及时支护和滞后支护, 它是在采煤机停止工作之前进行的。
2.6 工作面输送机
综采工作面所用的输送机是可以弯曲刮板的输送机, 要求结构强度够强, 铺设长度够长, 运输能力够大。作用有三个方面, 分别是运煤机械、移动液压支架支点、采煤运行导轨等。
2.7 采煤机
在采煤工作面落煤时使用, 主要有两种, 一种是刨煤机, 一种滚筒式采煤机。我国各煤矿多数采用双滚筒采煤机, 而且可调高。这种采煤机和普采工作面所采用的采煤机在动作原理、结构等方面高度相似, 但生产能力、功率等技术特征, 前者大于后者。
3 采煤工艺
3.1 长壁机械综采
一般情况下, 综采工作面长度加大, 采煤机每割一刀所割煤量增加, 这样做了以后, 工作面端头斜切进刀等对生产时间的影响就可以减少, 产量就会得到提高。在确定综采面长度是否合理时, 准则是工作面的每吨煤的成本最低或产量最高。能对工作面长度构成制约的因素主要有刮板输送机铺设的长度、工作面的地质条件。如果想减少工作面的搬家次数, 那么最有效的办法就是增加工作面推进的长度。对工作面的走向长度可能产生制约的因素主要有采场地质构造、可伸缩带式输送机铺设的长度、回采巷道的支护和掘进等。
采煤机每刀产量如果想增加, 减少采煤机割时牵引的速度和辅助工序如端头作业等影响的时间, 使支护速度、割煤速度相互之间能够互相匹配, 使组织管理更加方便, 从而提高工作面的效率和产量。
3.2 短壁机械综采
这种采煤技术在运输方式、通风、顶板支护和巷道布置方面和长壁机械综采的体系相同。工作面采用布有四个特点, 分别是第一、工作面运、支、采的设备都具有轻型化的特点, 能够实现快速安装和快速搬家。第二、工作面的转载机、刮板输送机可以成为一体, 单机头的刮板输送机可以用直角拐弯布置、端卸布置、侧卸布置等布置方式。第三、双滚筒式采煤机在工作面采用中部斜切进刀然后单向割煤的方式, 单滚筒采煤机在工作面采用自开切口然后往返切割一刀的方式, 采煤机的截深加大。第四、工作面的长度比较短, 一般是三十米至八十米, 采后要用退式开采。
短壁机械综采技术应用要具有以下条件:综采工作面的上端头和下端头要实现快速作业, 回采巷道要实现机械化和快速掘进。
短壁机械综采适用于煤层厚或中厚、缓倾斜的中小型矿井, 如果是大型矿井, 则适用于那些不适宜用长壁机械综采技术、回采块段小的煤层。
4 快速搬家和端头作业
对综采工作面产生影响的主要辅助工序有上出口和下出口端头支护以及移转载机。综采工作面的采煤机的割切速度越来越快, 工作面的推进速度也不断加快, 端头作业问题也日渐突出, 端头开采技术得到解决, 综采工作面的上端头、下端头能够实现快速作业 (包括端头设备转移、断头切割和端头支护等) , 这是综采技术重点解决的问题之一。可以采取以下措施:端头采用加长顶梁 (液压支架) 来进行支护, 下顺槽和上顺槽一定要掘进大断面的巷道, 巷道的宽度要大于4.5米至5米, 在支护时要采用组合锚杆或锚杆。
对工作面进行快速搬家, 对提高工作面效率和单产以及延长工作面连续生产的时间都十分有效。实现工作面的快速搬家, 关键是要有先进的组织管理、搬家工艺和搬家设备。技术措施如下:首先, 对搬迁工序进行合理的组织, 尽可能多的组织平行作业, 工作面搬迁工艺主要包括新工作面的安装、支架的运输、撤装工作面支架、掘进或支护撤架通道、停采前对顶板的维护等。其次, 加大巷道的断面, 使大型设备如液压支架等能够进行整体搬家。减少运输环节, 使设备的搬迁距离缩短, 改进采煤系统。再次, 用无轨运输车、单轨吊和拖车等运输装备来对工作面设备进行撤装和运输。
5 结束语
矿井能够进行高产高效的集中化生产, 这是井下开采煤炭的发展和研究方向。只有提高综采工作面单产, 才能使矿井生产实现高产高效。综采工作面实现高效高产, 主要有两个方面的途径:一是综采放顶煤的工作面实现高产高效, 二是单一长壁的综采工作面实现高产高效。使综采工作面实现高产高效, 要达到高度集中化的生产, 使一矿一井或二井。综采工作面高产高效的具体目标应该是提高采煤机有效的开机率和提高综采工作面工作的强度。技术途径则是提高综采工作面相关的配套设备的每小时的生产能力, 增加综采工作面最终的出煤。
参考文献
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[4]南麓棱, 朱吉茂, 杨国栋, 等.浅谈我国煤矿机械化发展水[J].煤炭工程·研究探讨, 2010 (8) .[4]南麓棱, 朱吉茂, 杨国栋, 等.浅谈我国煤矿机械化发展水[J].煤炭工程·研究探讨, 2010 (8) .
普通机械化采煤工艺 篇8
采煤技术的水平对于煤矿生产能力有着至关重要的影响, 因此, 在采煤工艺中运用综合机械化工艺是提高煤矿生产能力的必要手段, 必须引起足够重视。所谓综合机械化采煤工艺, 就是指回采工作面中采煤的全部生产工艺, 包括破煤、装煤和运煤等各个环节机械化的实现。综合机械化采煤工艺可大大减少在采煤过程中人力的参与环节, 这对提高劳动效率有着非常重要的作用。此外, 在对煤的运输过程中, 也要实现相应的机械化操作, 这样才能使得机械采煤工艺充分发挥其作用。伴随着科学技术的进步, 机械化采煤的设备也在不断得到丰富, 这对于采煤工作面效率和单产的提高都有着非常重要的影响, 所以发展综合机械化采煤工艺对于中国的煤矿工业而言有着非常重要的意义。
1 煤矿开采工艺简介
要实现煤矿高效集约化, 必须首先提高煤矿单位面积生产能力, 同时, 要实现矿井开采技术高度集中和可靠, 也必须要实现生产的集中化, 此外, 在提高煤矿开采综合机械化的过程中, 还要时刻以提高生产效率和经济效益为目标。所以, 必须要对各种环境下的高效能和高安全性的采煤设备进行必要的研究和开发, 只有丰富了这些设备的种类, 才能尽可能地对生产系统加以简化, 使得生产效率更高, 使得开采质量更为可靠。在进行煤矿开采的过程中, 也要注意对于生产的监控及对于整个过程的科学管理, 这样才能使得这些综合机械设备发挥其最大效力[1]。因此, 对于各种环境下的采煤机械化技术应加以有效推广, 并对其工艺和装备进行必要改进和完善, 充分地对当代科学技术加以利用, 对采煤机械化程度和机械化水平加以提高。
1.1 深部矿井开采工艺
就中国的深部矿井而言, 中国在技术方面还有着一定的缺陷, 所以急需在深部矿井开采方面进行必要的技术攻关。因为对于深部矿井, 其巷道周围岩石的应力状态非常复杂, 所以必须对这些应力的情况加以仔细分析和研究;还要选择比较合适的深部井工作环境;此外, 还要加强对于深部矿井的冲击地压检测和防治, 对于相关配套设施设备也应进行必要的研究。
1.2 岩层控制工艺
岩层控制技术的提高能有效提高煤层开采活动的安全性和稳定性, 同时提高开采活动的效率和效益。本文将在中国以往有关煤矿开采的研究分析及目前先进的相关理论基础上, 借助有效的统计学分析软件和测量工具, 探讨各个不同的地质结构所需采用的具体开采工艺和所需条件。
1.3 综合机械化开采工艺
大力整治小型不规范的煤矿, 重新整合资源, 实现资源优化配置, 从而促进煤矿开采业的整体安全水平, 改善目前的开采条件。从中国目前实际煤矿开采情况出发, 制定有效提高煤矿开采水平的战略目标, 开拓开采工艺革新之路, 为更好地实现相关战略目标, 就必须进行矿井开采设施和设备的整改和更新, 针对资源组合的实际情况, 及时解决小煤矿等问题和隐患。
2 综合机械化采煤工艺的设备条件及优势
2.1 综合机械化采煤工艺的设备条件
综合机械化采煤工艺的实质是采煤的全过程机械化, 此项采煤工艺必备条件之一就是机械装备的完好和配备, 确保生产所用的机械设备能充分适应开采的自然环境和特殊环境, 有效发挥机械的工作性能和作用。设备的最佳选择是大功率连续采煤机, 可确保工作面和工作效率, 对大断面巷道快速掘进工作有较强适应性。
通过煤矿开采技术的自动化, 采煤机可实现机电一体化, 由此, 对于采煤机的效率和开采速度就提出了更高的要求。使用综合机械化采煤工艺的采煤机高度调整可实现自动化, 工作性能更好, 安全水平更高。大断面巷道快速掘进的开采工作对工作面推进有明显促进作用。因此想要提高开采工作效率, 就需要确保开采面的开采条件[2]。
2.2 综合机械化采煤工艺的优势
综合机械化采煤工艺相比过去的采煤工艺, 其安全性更高, 效率更有保障, 相应的保障机制更加健全, 同时更加重视对竞争机制的引进和应用。综合机械化采煤工艺有效提高了煤矿采煤技术水平和质量, 完善工艺技术体系, 从而有效推动了煤矿开采效益的提高和规模经济的实现。此外, 综合机械化采煤工艺有效保证了单个工作面的开采量, 同时降低了单个工作面开采的时间, 提高开采效率。采用综合机械化采煤工艺后就需要大量机械设备的引进和使用, 有助于实现工艺的更高水平, 使煤矿开采技术水平上升到更好的层次, 优化资源配置和组织结构, 促进集约化生产模式的实现。
3 综合机械化采煤工艺分析
随着综合机械化采煤工艺水平的提高和机械设备性能的提高, 综合机械化采煤工艺在原有基础上, 开采范围更广, 规模更大, 开采工作面更宽。具体表现在长壁综合机械化采煤工艺的优化, 设备性能的提高和工作面的拓宽, 及短壁综合机械化采煤工艺水平的提高和采煤模式的优化。
为进一步优化综合机械化采煤工艺, 首先需优化煤矿本身, 提高矿井综合机械化采煤工艺技术, 大力支持机械化设备的使用, 推广综合机械化采煤工艺, 努力开发更高水平的综合机械化采煤工艺, 优化采煤工艺设计, 建立健全有关煤矿开采的制度规范和保障体系, 重视竞争作用的运用, 完善绩效考评体系, 提高全体员工工作积极性和热情度, 最大限度地让员工参与到采煤工艺发展和应用的工作当中[3]。
3.1 短壁综合机械化采煤工艺分析
这种采煤方式无论是巷道布置、顶板支护, 还是运输方式, 与长壁综采体系都十分相似。断臂综合机械化采煤工艺也具有许多优点, 比如使用范围较广, 且开采和挖掘工作合二为一, 更加机动和灵活。所以在回采巷道快速机械化掘进方面, 其有着突出优势, 同时还能对于一些不规则的煤炭资源进行回收。断臂综采适用于一些中小型矿的矿井。
3.2 长壁综合机械化采煤工艺分析
长壁综采的工艺比较适合于倾斜煤层及缓倾斜煤层的煤矿开采。长壁综采这种工艺包括了顶板控制、支护和回采巷道运输等工序。所以对于综采工作面的合理长度要加以准确确定, 一般来说, 工作面的合理长度应根据工作面日产量最高或吨煤成本最低为标准来进行确定。
4 综采工作面上下端头的快速作业
综合机械化采煤的端头作业也是综合机械化采煤工艺中一个重要组成部分, 具体包括上、下出口的端头作业, 随着综合机械化采煤工艺水平的不断提高、机械化的不断普及, 端头作业也需进行相应整改和提升。而想要提高综合机械化采煤的端头作业水平, 就需大力支持端头作业技术的提升和培训。
5 结语
综合机械化采煤工艺水平、煤矿开采效率及煤矿生产水平都将直接影响到煤矿开采的集约化程度。想要进一步提高煤矿开采效率和效益, 不仅要保证煤矿开采质量, 同时还需进一步缩短开采时间, 从而提高开采效率, 通过综合机械化采煤工艺的普及和推广, 有助于提高中国煤矿开采整体水平的提升。
摘要：煤矿采煤工艺的机械化是当今煤矿开采的主流发展趋势。就煤矿开采技术展开分析, 对于当今煤矿综合机械化采煤工艺进行了简要探讨。
关键词：煤矿,综合机械化,采煤工艺,发展应用
参考文献
[1]李龙.浅谈煤矿综合机械化采煤工艺[J].科技创新与应用, 2013 (22) :108.
[2]罗军.探究煤矿综合机械化采煤工艺[J].科技与企业, 2014 (13) :237.