煤矿机械化开采

煤矿机械化开采（共12篇）

煤矿机械化开采 篇1

1 煤矿开采的常见形式

井下采煤的过程中, 就要严格的依据于落煤技术的相关方法, 做好机械落煤、水力落煤以及爆破落煤的开采。当前我国煤矿在实际的开采中, 煤矿主要是旱矿, 以至于落煤开采成为其主要的形式, 这种旱采过程中同样也有柱式采煤法和壁式采煤法方式, 对于壁式采煤法而言, 往往有着相对较长的工作面以及较大的产量, 往往有着较高的效率。而柱式采煤法有着较短的工作面和较低的回采率。煤矿开采通过借助于大型的机械设备, 并打破环境的局限性, 实现高效率的开采工作。

露天开采过程中往往有着较低的作业成本和较高的生产效率, 使得煤矿资源也有着合理的综合利用, 但是这种露天采煤过程中, 对于环境有着极大的破坏, 同时也有着较多的土地占用率, 一旦遇到不良天气以及不良地形, 难以正常的进行露天采煤, 这种露天采煤对于煤矿的开采技术有着相对严格的要求。

2 煤矿开采上综合机械化的应用

煤矿开采过程中, 综合机械化的应用主要是做好采煤过程中的各个生产环节控制, 尽可能的将中间人力参与的环节有效减少, 进而将劳动的效率全面提高。

某一煤矿开采过程中, 更是有着综合机械化的设备, 通过对回采三水平南21层三四区二段一分层加以采用, 一分层时一种深灰色的粉砂岩, 直接顶是灰白色细砂岩, 老顶是灰色中细砂岩, 底板是灰色细砂岩, 工作面的走向长度为235m, 平均面长是200m, 平均倾角是28°。通过对走向长壁倾斜分层方式加以采用, 进而采取综合机械化的采煤工艺。

对于该煤矿开采而言, 其综合机械化的采煤技术, 其装备往往有着一定的特点, 在当前的煤炭井下开采中, 实现矿井高产高效化生产的过程中, 更加注重综采工作面的单产量, 最大程度上实现现代化高度集中化的生产。综采工作面高产高效实现的过程中, 就要始终坚持开采实际强度的终极目标, 在某种程度上就要将综采工作面相关配套设施中的一些小时生产能力尽可能的增加, 进而增加工作面的储煤点, 保证综采设备有着可靠性的矿井生产系统, 减少工作面辅助工序的时间, 并将综采工作面的高产高效性全面实现。工作面辅助工序影响时间减少的同时, 更是借助于单一长壁综采工作面以及综采放顶煤工作面的工作, 实现高产高效的生产。对于一些大能力的新型综采装备而言, 就要将综采工作面的高产高效全面实现, 对大设备加以采用, 并做好大功率电牵引采煤机的小时生产能力的综合性控制, 将机电一体化实现, 对采煤机快速割煤的要求实现, 液压支架就要合理的采用电液控制, 并实现采煤机以及液压支架的自动化控制, 将设备运行的可靠性全面提高。

这一煤矿开采过程中, 其综合机械采煤工艺在实际的选择过程中, 就要做好工艺的合理设计, 并保证综采成套设备有着相对较好的消息。综采工作面的长度加大的同时, 采煤机割一刀的煤量就要适当的增加, 并将工作面斜切进刀的时间有效减少, 进而保证较好的效能。综采工作面在对长度确定的过程中, 就要严格的依据于工作面日产量的相关准则, 保证工作面地质条件有着合理的选择, 将工作面的推进长度显著增加, 进而将工作面搬家次数有效减少。在对工作面长度制约的过程中, 就要做好回采巷道的掘进工作和支护工作控制, 并做好采场的地质构造。

3 机械设备中电气自动化的应用

随着我国采煤行业的日益成熟, 我国采煤机的发展逐渐开始于中厚煤层, 逐渐的发展为薄煤层采煤机和大功率采煤机, 在某种程度上并将前电磁滑差无链电牵引技术全面实现, 液压支架高度更是实现了薄煤层到中厚煤层的一种全面发展, 并发展成为当前的四柱支撑式的低位放顶煤技术的发展。液压支架电液控制系统的广泛应用, 实现了我国综采工作面的高效高产工作, 并加快了我国煤矿开采机电一体化发展的进程。

4 煤矿综采安全和煤质管理

综合机械化中机电一体化的应用, 不仅仅保证了我国煤矿开采中有着相对较好的社会效益和不可估量的经济效益, 同时也将现代化煤矿的高产高效生产实现, 实现了煤矿资源综合机械化的自动化发展, 进而实现了煤矿的可持续健康和谐性发展。当前机械设备中电气自动化应用过程中, 更要结合当前煤矿开采的实际情况, 不断引进新的技术, 并创新技术的工艺, 在实际的应用中, 跟上时代发展的潮流, 将煤炭企业整体的竞争力增强。

工人在上岗之前缺乏对工作危险性的认识, 也就缺乏提升安全工作意识的动力, 用人单位应做好相关的安全培训工作, 安全管理工作不在于时候的弥补救援, 而在于预见性的教育和防范。设立相关的安全规程教育培训, 使工人提高对危险的警惕性, 严格按照安全规程作业。相对系统的安全知识培训能够将人的主观能动性调动起来, 渗透在实际的工作中, 从基本的人的角度实现安全管理。

机械设备的合理使用与定期维护是安全管理工作的保证。机械设备要安排专人看管, 煤矿开采多在露天的环境下, 很容易受到损坏, 在监管的同时也及时进行检查和维护, 以保证机械设备运营的持续性, 将事故发生率降低。而从长远的角度来看, 设备监管和养护能延长使用寿命, 实现利益的最大化。

安全制度的落实需要具体的监督管理实现, 专人监管和责任负责制能够协调制度与落实之间的矛盾, 负责人应及时汇报工作进展和安全制度落实的情况, 绝不姑息违规操作和大意的情况, 若发生安全事故, 应落实到具体责任人, 以严格规整安全监管工作。煤矿事业的安全发展关系到国计民生, 经济发展的要求也催生了煤矿安全问题, 工作的疏忽造成了事故频发, 不利于建立安全可靠的运营机制。综采工作的复杂性要求从人员到设备都要实现合理、动态的监管工作。

5 结语

随着时代经济的飞速发展, 我国煤矿开采行业作为国民经济发展的重要支柱产业, 更要顺应时代发展的潮流, 对现代化先进性的综合机械设备以及机电一体化技术加以采用, 并在煤矿开采中正确的采用采煤技术, 保证煤炭企业有着更好的生存和发展, 将煤炭企业发展的核心竞争力提高, 实现当前煤炭企业的可持续发展, 并为我国经济的发展带来巨大的经济效益和一定的社会效益, 将当前现代化高产高效的煤矿发展推进。

摘要：近些年来, 随着时代经济的飞速发展以及科技的进步, 我国煤矿开采行业发展进程不断加快, 逐渐的趋向于工业化和自动化技术的发展。由于煤矿作为一个高危行业, 在实际的开采中更要将机电设备自身的可靠性和安全性显著提高, 实现矿井的长治久安, 将企业的安全高效发展全面推进。本文研究分析煤矿开采上综合机械化应用时, 首先分析了煤矿开采常见的几种形式, 其次分析了综合机械化的采煤技术的应用, 最后探讨总结了机械设备中电气自动化的具体应用。

关键词：煤矿开采,综合机械化,应用,电气自动化

参考文献

[1]宁宇.我国煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].煤矿开采, 2013.

[2]张健燕.浅谈综合机械化在煤矿开采上的应用[J].科技创新与应用, 2013.

[3]王永军, 张明杰.综合机械化在煤矿开采上的应用[J].内蒙古煤炭经济, 2013

煤矿机械化开采 篇2

理和机械化开采的报告

2012年3月28日至4月2日，县安办主任、县安监局局长率考察组

一行20余人先后到广西百色市右江矿务局和柳州正凌集团总部参观

学习煤矿安全管理和机械化开采技术，现将考察学习报告如下：。

一、基本情况

广西煤矿在推行小煤矿机械化开采方面已经成为全国的典范，形成了名副其实的“百色经验”，具有很高的推广、借鉴价值和示范作用。基于我县煤矿属薄煤层、规模及赋存条件等方面与广西煤矿近似，县安办特组织煤矿工程师、矿长及重点产煤乡镇分管领导及安监站长，县工信局、县安监局分管领导及科室有关人员赴广西考察学习小型煤矿机械化开采和现场安全标准化管理经验。

二、现场考察学习情况

3月29日，在右江区安监局领导的陪同下，考察组一行先到广西

右江矿务局美联能源科技产业园广西百色美联能源科技有限责任公司了解美联科技生产的TVLF煤矿探水雷达用途，该产品是广西乃至全国中小型煤炭推进安全生产探索一条新的路子。对煤矿探水雷达可完成地层地质信息的立体成像，在地面就可以探测1200米以下的灾害水体，对金属矿床有效探测深度可达2000米，在井下巷道内超前探测深度可达150—500米，可广泛应用到我国的煤矿透水事故预防及应急救援工作。随即，考察组一行到右江矿务局那音煤矿参观学习企业环境与规划及井下机械化采煤工作面和掘进工作面，并现 1

场观看了采煤机的采煤过程。

那音煤矿基本情况：那音煤矿位于田阳县那坡镇境内，井田距南宁至百色二级公路约10公里，距田阳县城30公里，交通便利，矿井于2004年12月开工建设，2009年9月17日建成通过竣工验收，矿井设计开采B煤层和IV4煤层，两层煤均为优质的褐煤，该矿为斜井开拓，采用主斜井进风，副斜井回风的中央并列抽出式通风方式，该矿是一级标准矿井，是广西推出小型煤矿安全质量标准化、管理信息化、开采机械化的一个样板矿。

那音煤矿成功经验与做法：

（一）合理的企业规划，强势的企业文化形象，进入矿区，醒目可见处处企业安全警示和安全标语，办公场所与工业场地分离，整洁的厂容厂貌。

（二）安全标准化工作是长效机制，把安全质量标准化工作作为长效机制，实行动态化，常态化管理。把标准化工作作为考核制度。

（三）该地区煤矿地质条件复杂，煤层薄，软岩地区断层多、水多、底软易鼓、顶板易碎易漏，该矿支护采用单体液压支柱加π型顶梁、工字钢和锚网全巷支护，支护保障了顶板事故。

（四）井下采煤工艺是用滚筒直径和截深均为1米的截煤机采煤，掘进工作面采用综掘机掘进配套，煤炭经刮板输送机转至皮带运输机输出井外。

（五）井下运输系统，供电系统规范、通风系统仅仅有序，管理到位，文明生产到位，没有发现存在问题。

（六）该矿从业人员110人，其中矿级领导5人，管理人员17人，采掘职工60人。矿井执行“朝九晚五”一班制生产，年产煤炭15万吨。

（七）安全管理信息化，该矿通地面视频监控指挥中心可对井下各作业场所及环境进行监测监控，人员定位系统可清楚井下人员的所在位置，同时实现井上、井下点对点的小灵通直接通话，大大提高矿井安全控防能力。

3月30日，考察组一行到柳州正菱集团考察学习，该集团曾经两度荣登全国民营企业500强，曾被国家工商管理总局授予连续10年重合同守信用企业，自治区科技龙头企业。2009年在包括所有国企在内的“广西百强企业”中，正菱集团位居第31位、广西机械加工制造行业第14位。当天下午，在柳州正菱集团总部，考察组一行在听取正菱集团执行局主席廖荣纳同志介绍企业发展史程和如何做强做大企业经验后，考察组组长邓发权同志代表考察组进行了交流发言，同时要求我县煤矿企业要谋划好企业发展思路，切实把我县煤矿企业做强做大。

三、考察学习体会和建议：

通过这次考察学习，那音煤矿实施“机械化生产、信息化管理、标准化矿井、花园式煤矿、专业化队伍”的发展之路，诠释了在复杂地质条件下建设安全、环保、高效现代化中小型煤矿的新概念。通过实施机械化技术改造以后，企业效益、安全生产、职工福利等都得到了天翻地覆的变化。煤炭产量从几万吨增长到20多万吨，平均回采工效由原来的每个工日2.0吨提高到26吨；生产安全事故大幅

度减少，达到国内先进水平；矿区实施绿化、亮化、美化，文化娱乐中心、图书室、网球场、门球场、篮球馆等的建成使用，使职工文化生活更加丰富。从而对我县推行机械化开采和现场安全标准化建设提出建议如下：

（一）推行机械化开采是我县煤炭行业发展的必然趋势，为提高煤矿的生产力和安全生产基础条件，机械化开采势在必行。

（二）根据我县煤矿实际情况，制定详细的煤矿机械化开采标准，实现矿井采煤机械化、掘进装矸机械化、煤炭运输皮带化及支护的金属化。

（三）进一步加强企业文化建设，加强煤矿安全员、管理员及从业人员培训力度是提高企业文化的基础，达到人人讲安全，人人要安全的局面，树立更好的企业文化和提高从业人员操作技能和安全意识，从而丰富企业安全文化建设。

（四）要进一加强对煤矿安全管理常态化管理，对体制、机制建设实行长效管理，使其现场安全标准化管理到位。

（五）各级政府和主管部门应高度重视，制定切实可行的机械化开采规划及工作措施，启动示范矿井建设，逐步加以推动，使我县煤矿行业持续稳定发展。

开阳县安全生产委员会办公室

煤矿机械化开采 篇3

【关键词】煤矿机电 技术改造 综合机械化

在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展，煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多。因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。综合机械化掘进工作面内相关设备选择必须合理选择才能达到综掘工作面应有的效果。

1 综合机械化采煤技术的应用

目前世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤，简称为“综采”，综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化，减少了中间人力参与的环节，提高了劳动效率。

1.1 装备特点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。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标，其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采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。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。

采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效，也是今后采煤机械化的发展方向，其装备的主要特点是:设备能力大。大功率(>800kW)电牵引采煤机的小时生产能力在1000～1200t以上，运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500～2000t以上；自动化程度高，实现了机电一体化；为了适应采煤机快速割煤的要求，采煤机具备自动调高等功能；液压支架采用电液控制，能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制；设备性能好、可靠性高。

1.2 综合机械化采煤工艺长壁综采是巴兰布矿近10年来利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法，其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼，通风系统完善良好。一般来说，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。

短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件:即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井，以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。

随着近几年来煤矿综合机械化程度的大幅度提高及超强度开采，原煤田中开采条件较好的煤层逐渐枯竭，可采储量占总储量较大比例的薄煤层开采被提到议事日程上来，薄煤层综合机械化开采的课题同样也摆在面前。在我国煤矿中，薄煤层的储量占煤炭可采储量比例较大。由于在开采技术上薄煤层属于难采煤层，机械化水平一直比较低，在开采煤层中产量比例小。在薄煤层中，由于受煤层薄、人员活动空间小等限制，在采煤方法的选择上是一个难题。传统的采煤工艺通常采用工作面打眼放炮落煤方法，该种开采方法产量低、安全性差。要提高单产水平和工作面效率，实现矿井安全高效开采，必须采用综合机械化开采。扩大综采的应用范围，提高综采的经济效益，实现煤矿生产的高产高效，是煤炭工业科技发展的一项重要目标，同时对煤矿的可持续性发展起到至关重要作用。

2 電气自动化在机械设备中的应用

采煤机从中厚煤层起步，发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式，逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层，支架型式由占主导的掩护式，逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用，液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备，是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发，电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，600万t以上放顶煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在2年内结合各矿特点尝试第一套液压支架的电液控制系统。

电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化，综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控，使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度，检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态，自动调节支架推移输送机的拉移等。近期进行项目的调研、选型工作，与科研单位合作在东庞矿实施，重点解决采煤机的工矿在线检测、故障诊断及预报、显示与传输系统、采煤机自动运行控制系统等问题。使综合机械化水平上一个新的台阶。

3 结语

关于煤矿综合机械化开采探究 篇4

近年来, 中国煤炭产业发展迅速, 煤炭矿业事故发生率也逐年升高, 煤炭从业人员的生命财产安全受到极大威胁, 如何提高煤炭开采安全性、可靠性是目前急需解决的问题。在开采煤炭中, 采煤工艺先进程度关系开采效率, 因此, 煤炭生产中要尽量采用先进开采技术, 使煤炭矿业高产高效, 并保证煤炭从业人员安全。目前来看, 最先进的技术是综合机械化开采技术, 该技术提高了开采机械的单产量, 有效地保证矿井增产高效。

1 综合机械化采煤技术简介

中国煤炭储存量很大, 煤炭是动植物经过长期积淀形成的, 其开采工艺很复杂, 国内外主要采用综合机械化采煤技术、机电一体化和自动化煤矿开采技术开采煤炭。综合机械化采煤技术是指在采煤过程中, 工作面全部采用机械, 工作机械化程度极高。在采煤工作面上, 工作人员利用红外线引动、位置速度检测、计算机集中控制等方式对液压支架、采煤机和刮板输送机等设备进行单机控制, 使这些设备能自动完成割煤、运输、液压支架移设和顶板支护等生产过程, 对煤炭生产进行信息交流与通讯控制, 实现工作面自动化生产, 解放劳动力。

2 综合机械化采煤技术影响因素

2.1 煤炭开采成本影响

综合机械化设备价格昂贵, 一般煤炭小企业很难对设备及时更新换代, 导致综合机械化设备在煤炭开采中很难应用和普及。煤矿开采环境越来越恶劣, 不仅要考虑采煤设备成本昂贵, 又要考虑煤炭质量、安全生产要求及环境要求等, 增加开采成本。

2.2 社会环境影响

目前, 中国煤炭产业分布较分散, 一些小、杂、乱的煤矿因为利益不断出现, 增加了煤炭市场竞争混乱, 对正规煤炭企业良性发展造成一定程度的冲击。煤炭市场混乱, 阻碍了综合机械化采煤技术的应用与普及。国家层面上, 政府要加大扶持综合机械化采煤技术等先进技术, 制定优惠政策, 支持煤炭企业技术更新换代, 规范煤炭市场, 促进煤炭市场健康发展。

2.3 煤炭能源供给不足影响

随着中国经济快速发展, 煤炭资源供应越来越紧张, 能源匮乏将成为今后发展的常态。在能源匮乏情况下, 急需先进的采煤技术开采煤炭资源, 增加煤炭供给。目前最先进的煤炭开采技术就是综合机械化煤炭开采技术, 该技术能够极大地促进煤炭产量提升。

2.4 自然环境的影响

a) 开采煤炭地质的构造。不同地质构造对综合机械化采煤技术的影响不同, 对其技术的影响是丰富多层次的。因为地质构造各种各样, 要求在掌握开采地质构造规律的基础上, 根据实际地质情况对综合机械化采煤技术合理应用;b) 瓦斯对综合机械化采煤技术的影响。矿井在采用综合机械化采煤技术时, 要注意由于该技术推进速度快和强度大, 矿井中瓦斯涌出量很大, 很容易超出安全章程要求范围, 影响煤炭开采人员安全。在推广综合机械化采煤技术时, 要注意对瓦斯规律研究, 针对实际地质情况, 在保证开采人员安全前提下, 保证综合机械化采煤技术设备能够很好运行;c) 煤层厚度对技术设备的影响。在实际应用中, 综合机械化采煤技术必须考虑煤层厚度对技术设备的影响, 比如过机空间、机身高度、最小结构和调高范围等;d) 断层和煤层顶底板的影响。在实际应用中, 煤炭地质很容易出现一些小断层, 应用综合机械化采煤技术要考虑小断层影响。当采煤技术高度大于未断开煤层厚度时, 综合机械化设备需要切割煤层顶底板, 若顶底板岩石硬度过大, 会严重影响机械设备寿命, 因此就必须根据煤层顶底板筛选综合机械化采煤技术架型, 以保证安全生产。

3 综合机械化采煤技术的具体应用

3.1 采煤技术设备特点

随着经济发展, 煤炭开采向高效集中化生产方向发展, 要提高综合机械设备工作面单产来提高整体高产。综合机械化采煤技术设备特点:自动化程度高, 机电一体化;设备性能好, 可靠性高等;自动化程度高体现在设备采用PLC自动控制技术, 设备能够自动调整运行功率及钻子运转速率, 当设备工作在薄层区域时, 设备便会加大运行功率, 带动小钻头的运转速度, 保证在有效时间内煤炭的开采量达到最高。其次是可靠性能高, 综合机械化采煤设备在漏电防护上加装了漏电保护器, 一旦设备出现运行故障, 便会自动切断电源, 保证施工人员的人身安全。

3.2 综合机械化采煤工艺

长壁综采结构简单, 其工作面巷道布置只有回风平巷、运输平巷和开切眼, 通风系统完善。一般来说工作面长度是影响产量的重要因素, 增加工作面长度, 就会增加采煤机割一刀的煤量, 减少工作面斜切进刀等工序对生产的影响, 也能够相应地减少工作面搬家次数。而通常来说, 制约工作面长度主要因素是工作面地质条件、刮板输送机舶铺设长度、回采巷道掘进、支护及可伸缩带式输送机的铺设长度等。短壁综合机械化采煤工艺主要适用回采巷道机械化快速掘进, 综采工作面上、下端头快速作业等要求, 适宜开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井。

其综采生产过程是综采设备工作面采煤机裁煤、移煤和推移输送机, 2刀~3刀后暂停截煤, 然后依次分段打开支架上放煤窗口, 之后放置顶煤, 直到工作面顶煤放完为止, 顶煤放完后, 综采工作面可继续向前推进。近几年来, 随着煤矿综合机械化程度提高, 人们对煤炭超强度开采, 煤田中较好开采的煤层逐渐减少, 煤层枯竭。薄煤层开采提上日程, 中国薄煤层含量丰富, 约占中国总煤炭量的18%, 但由于煤层较薄, 活动范围小, 综合机械化难度较高, 机械化程度低下, 煤炭产业的开采量很低, 安全性差。

4 提高综采设备的利用效率

目前, 中国很多综合采煤设备效率很低, 和国外先进水平有很大差距, 要根据实际情况提高综采设备利用效率。从综采设备安装拆除入手, 提高综采设备利用率并降低设备成本, 循环利用设备, 增加安装拆除难度, 另外, 安装拆除工作一般在斜着的巷道底板上进行, 空间狭小, 进一步加大难度。a) 采用局部改进支护条件和工艺。安装拆除时, 将工作地点从原来的锚网支护或梯型棚支护, 改为打深度锚索并辅助以工字钢联合支护, 加强支护强度, 尽量减小巷道变形量, 稳定动态变化幅度;b) 增加综采工作面扩面宽度和高度, 可以考虑在安装拆除地点外找一段顶板、支护条件较好的巷道, 单独将设备组装或解体, 以增加工作空间;c) 淘汰不能满足实际使用的绞车和起吊工具, 采用大功率新型绞车和起吊工具, 配套综采设备, 提高安装拆除效率。大功率新型绞车类型有:调度绞车、JD系列调度绞车、JH-8回柱绞车以及矿用提升绞车等, 所以在选型上要按照实际的工作需求选定;d) 实际工作中, 经常会出现工作面没治硬、坡度较大、煤层夹矸、顶底板条件不好导致运输机电机运行困难。一般情况下, 工作人员不能及时观测电动机运行情况, 因此可以考虑在综采工作面上增设电机电流监视器, 杜绝电动机烧毁情况。

5 结语

随着煤炭资源匮乏, 人们对煤炭资源利用率要求越来越高, 要提高煤炭企业市场竞争力, 就要提高煤炭综采设备的利用率, 合理利用综合机械化设备开采煤炭, 实现经济效益与社会效益双重发展。提高薄煤层开采量, 保证人员安全, 减少事故率, 采用综合机械化开采技术, 保证煤炭开采高产高效, 提高经济利益。综合机械化开采在现代煤矿中已逐步利用, 显著提高采煤综合效率, 保证设备正常工作运行。

摘要：随着中国经济快速发展, 煤炭资源消耗越来越多, 但是采煤效率却没有很大提高, 采煤工艺比较落后。简要介绍综合机械化开采技术, 介绍影响综合机械化开采技术的因素, 探讨了综采设备应用, 并研究如何提高设备效率。

煤矿开采 篇5

一、煤田和矿区

1、煤田：由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带称～（自然形成）。

2、矿区：开发煤田形成的社会组合称矿区（社会的）。

二、煤层的分类

1）、按厚度分为：

（1）、薄煤层，厚度为 可采厚度～1.3 m；

（2）、中厚煤层，厚度为 1.3～3.5m；

（3）、厚煤层，厚度为3.5～10m；

2）、按倾角分为：

（1）、近水平煤层，倾角为 00～80；

（2）、缓斜煤层，倾角为80～250；

（3）、倾斜煤层，倾角为 250～450；

（4）急倾斜煤层，倾角为450<

二、井田

1、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田。

2、煤田划分为井田的原则：

要充分利用自然条件作为井田边界。

要处理好与相邻井田的关系

要有与矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围

安全境界效果好

为矿井发展留有余地

直线原则

按应用范围分：

（1）开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道，如井筒、水平打巷、井底车场。

（2）准备巷道：为一个采区或几个区段服务的运输、通风等巷道；

（3）回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道。

1生产系统：运煤系统2通风系统3运料排矸系统4排水系统5动力供应系统

矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示：

Zk=(Zc-P)C

Zk=A·T·K

式中Zk——可采储量，万t；

Zc——工业储量，万t；

C ——采区设计回采率，薄煤层为0.85，中厚煤层为0.80，厚煤层为0.75；地方小煤矿不小于0.7

采煤面采出率;薄0.97中厚0.95厚0.9

3三、矿井生产能力与井型

1、矿井生产能力：指矿井的设计的年生产能力，亦称井型。

1）、小型井：9、15、21、30（万t/a）；

2）、中型井：45、60、90（万t/a）；

3）、大型井：120、150、180、240（万t/a）；

4）、特大型井：300、400、500、600（万t/a）。

五、井田内的再划分

阶段：在井田范围内，沿煤层倾斜方向将煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分设有独立的生产系统，称每个长条部分为阶段；

水平：在煤矿生产中，将设有井底车场和主要运输大巷的水平称为开采水平

2）、阶段内的划分：

（1）划分为采区

采区：在阶段内，沿走向将阶段划分成若干个具有独立的生产系统的块段，叫采区，当煤层倾角比较小时，沿走向划分成若干个倾斜条带，每一个单元布置1~2个采煤工作面，称为分带；

分段：当井田的走向长度比较短时，并且沿走向没有沿倾斜方向的断层，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为一个

分段；（图1-13）

煤矿开采方法与技术应用 篇6

关键词：煤矿开采技术;新工艺;煤炭地下开采

现在世界能源形势变得越来越紧张，人们越来越重视石油、煤炭以及天然气等传统能源，现在全世界共同研究的焦点就是如何针对自然资源进行节约和保护，面对这种形势，世界各国都在对新能源进行努力的开发。尽管如此，在当前甚至未来几十年中煤炭仍然属于必不可少的资源，现在最迫切需要解决的问题就是如何提升各种资源的利用率。科学合理地开发技术对煤炭资源而言具有十分重要的作用，因此有必要针对煤矿的开采方法和技术进行分析和探讨。

1.我国煤矿开采技术方法概述

1.1短壁开采施工工艺

煤矿开采具有规模大的特点，因此现在长壁开采的煤炭资源变得越来越少，与此同时，由于处于煤田的边缘地带，因此在我国的煤矿生产当中短壁开采技术发挥着十分重要的作用。针对在煤巷快速掘进以及半煤岩巷道掘进的横轴与纵轴切割方式互换掘进机短壁开采的掘进机短壁工作面通风安全系统、连续运输系统以及短壁开采离机遥控操作系统，就能够使快速掘进以及短壁开采的要求得到充分的满足^[1]。

1.2煤矿集约化开发设计技术

现在煤矿开采技术变得越来越高，而且在煤矿生产当中普遍的运用到了煤矿的自动化生产和集约化生产方式，一井一面的集约化生产模式在环境条件合理的矿区得到了广泛的实施。而多井生产的模式在环境条件不合理的矿区也能够得到有效的实施，这样就可以将大量的生产流程和地面设施节约下来，最终能够有效地控制煤矿的施工管理成本。

2.致力于我国煤矿开采技术不断提升的重要意义

面对地方煤矿发展以及全国经济发展的新形势，经济建设主战场成为了我国煤矿开采技术改革的主要发展方向，所以必须要不断的突破煤炭开采技术的前沿，针对煤炭发展战略在我国所必须的技术储备进行大力开发，紧紧跟上产业科技的发展步伐，对煤矿的技术开发进行重点的长期研究，从而能够有效地实现技术制高点，这样才可以在社会主义市场经济当中实现生存和发展，所以，在我国煤矿的发展中广泛地应用煤矿开采新技术具有十分重要的作用^[2]。

从采煤方法种类的角度来讲，因我国煤层赋存条件千差万别，决定了我国采煤方法必然是多种多样的。据不完全统计，我国目前的采煤方法有50多种，是世界上采煤方法最多的国家之一^[3]。

相对于世界上先进的国家的采煤设备而言，我国的煤矿采煤设备仍然存在着较大的差距。同时，我国的煤矿生产还存在的相对较低的设备耐久性和工作可靠性、较小的生产能力、较低的设备生产工艺等，同时自动化控制和监测监控的功能也不全面。

在巷道掘进上，我国的掘进设备功能单一、种类较少。煤巷锚杆支护技术在我国基本上已经成熟，同时还在冲击矿压巷道、复合破碎顶板以及全煤巷道当中到了广泛的应用，而且支护效果和经济效益也比较突出。现在重点煤矿煤巷锚杆支护率在我国已经达到了75%左右。采掘巷道的支护在我国主要是采用U形钢拱形支护、梯形棚支护逐渐的向锚杆支护技术过度。然而锚杆支护主要施工工艺就是通过对锚杆及其配套结构，因此严重的影响到了掘进速度的提高。

相对于发达国家的技术而言，我国的煤矿采煤技术仍然比较落后。因此，要想保持我国的煤炭产量，必须要积极地改善煤矿地下开采设备的落后现状，坚持走自主创新研发的路线，从而有效地推动我国煤矿开采技术的不断提升。

3.煤矿开采在我国的主要方法

我国的很多地区都具有较大的煤层赋存变化、复杂的地质构造以及较小的生产能力，因此极大地增加了煤矿开采的技术上的难度。面对当前的煤矿开采发展形势，就必须要针对煤矿开采新技术进行大力的开发和研究，并且致力于我国煤矿采矿效率的不断提升。在采矿技术的不断发展过程中，针对煤矿的开采工艺和方法进行不断的改进，使煤矿顶底板控制技术能力得以提升，能够有效的防止发生顶底板事故^[4]。其主要的方法为：

3.1伪倾斜柔性掩护支架采煤法

通过掩护支架的作用隔开采空区以及工作空间，从而使顶板管理工作得以简化，并且将良好的安全生产条件创造出来，从而使劳动力得以解放，这就是所谓的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。这种采煤法具有以下的几种特点：较低的掘进率、简单的生产系统、较长的工作面、变缓的工作面倾角。通常在煤层厚度变化不大、埋藏稳定以及2m至6m开采厚度的煤层比较适合采用这种方法。采煤技术条件、沿倾斜变化情况以及煤层倾角大小决定了其工作面区段高度。

3.2滑移支架放顶煤开采

滑移支架放顶煤开采法当中由支柱以及顶梁共同组成了滑移顶梁，通过导向槽或前梁弹簧钢与顶梁连接前梁和后梁，采用3个左右的液压单体柱作为支架的支柱。同时，可以将探梁或挑梁安装在前梁前端，可以将尾梁安装在后梁尾端。滑移顶梁支架具有适应环境广、低成本、结构精简、方便灵活以及安全可靠的特点，因此在中小煤矿开采中得到了广泛的应用。滑移支架放顶煤开采法的缺点是较差的稳定性、工作面工作阻力和支架初撑力偏低^[5]。

3.3刨煤机采煤方法

在特薄煤层开采当中刨煤机应用的比较多，其能够达到0.6m的最小开采厚度，并且稳定性很高，因此在操作维修的时候非常方便。在上部和下部刨链当中上部导轨可以很快的进入进去，将优质结构钥制成主要是为了将底部导轨加固。为了能够有效的避免出现部件的磨损、粉尘生成以及减产情况，可以采用安装刨煤机水平控制系统的方法，从而能够与各种起伏的煤层变化相适应。刨煤机开采技术在煤矿生产当中的应用可以极大的提升煤矿生产效率。

4.新的煤矿开采技术

4.1煤炭地下气化技术

作为一种特殊的采煤方法，该技术主要是有控制的燃烧处于地下的煤炭，利用对煤炭的热化学作用从而将可燃气体产生出来。

4.2煤矿“三下”开采技术

该技术主要是针对地表沉陷规律开采上覆岩层运动规律进行深入的研究，从而使相似材料模拟以及数值模拟计算等得以提升，最终使地下水资源、地表以及建筑物保护需要得到充分满足的这样一种优化参数和开采系统。

4.3深矿井开采技术

该技术主要包括深井通风、瓦斯及热害治理、井巷布置、冲击地压防治、煤层开采的矿压控制等，同时还需要加强对以下几个方面的研究：热害治理技术与装备;深矿井巷道快速支护与掘进装备和技术;深井冲击地压监测监控技术和防治技术、作业场所环境的变化、深矿井围岩应力场和状态以及相应的分布状态等;高产高效的深矿井开采有关配套技术等。

5.结语

我国的很多矿区具有恶劣的环境以及复杂的地形，同时一些中小型煤矿企业具有较低的资源回收率、较差的安全条件和的装备以及落后的开采工艺等，因此一些煤矿生产企业由于生产设备和生产技术的落后在我国被淘汰掉了，出现了大量的小型煤矿关闭的情况。要想打破这一局面，就必须要针对煤矿开采方法和技术进行创新，现在煤矿的发展方向就是矿井的自动化、系统化、集中化以及大型化，针对采煤方法和工艺进行改进是煤炭开采技术的主要发展思路，所以必须要坚持创新，最终促进我国煤炭开采事业的不断发展。

参考文献：

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[2]张挺.煤矿开采技术应用现状的解析[J].电源技术应用.2013（02）.

[3]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.

[4]王礼军，邱全礼，万建辉.煤矿开采技术应用现状的分析[J].民营科技.2013（01）.

试论在煤矿开采上应用综合机械化 篇7

关键词：煤矿机电,综合机械化,电气自动化,利用效率

0前言

在矿井的生产过程中, 采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此, 要尽量选用先进的采煤工艺, 从而得到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展, 煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多。因为煤矿是高危行业, 提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度, 最大减少用人, 是实现矿井长治久安的关键所在, 因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

1 综合机械化采煤技术的应用

目前世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤, 简称为“综采”, 综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化, 减少了中间人力参与的环节, 提高了劳动效率。

1.1 装备特点

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。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标, 其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采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。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效, 也是今后采煤机械化的发展方向, 其装备的主要特点是:设备能力大。大功率 (>800kW) 电牵引采煤机的小时生产能力在1 000t～1 200t以上, 运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500t～2000t以上;自动化程度高。实现了机电一体化。为了适应采煤机快速割煤的要求, 采煤机具备自动调高等功能;液压支架采用电液控制, 能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制;设备性能好、可靠性高。

1.2 综合机械化采煤工艺

长壁综采是巴兰布矿近10年来利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法, 其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼, 通风系统完善良好。一般来说, 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。短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件:即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井, 以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。短长壁综采是在已掘巷道巷柱式开发区内布置长壁工作面, 并用综采成套设备回采煤柱的新式采煤法。印度巴兰布矿购置了中国综采成套设备, 在63L短长壁综采工作面进行了试验。试验期间, 65d采出煤炭102 415t, 平均日产1 300t, 最高日产达2 000t, 工效和采出率均有大幅提高。实践证明, 短长壁综采在印度有广阔的推广前景, 对中国中小型煤矿由巷柱式开采改为长壁综采也具有借鉴价值。综采工作面放顶煤开采的生产过程是:工作面采煤机先截煤、移煤和推移输送机等工序;进行2刀～3刀后暂停截煤, 依次分段打开支架上放煤窗口放顶煤, 出现矸石时, 立即关闭放煤窗口;直到工作面全长顶煤放完为止, 即完成一次放煤的生产过程。顶煤放完后, 综采工作面便可继续向前推进。

随着近几年来煤矿综合机械化程度的大幅度提高及超强度开采, 原煤田中开采条件较好的煤层逐渐枯竭, 可采储量占总储量较大比例的薄煤层开采被提到议事日程上来, 薄煤层综合机械化开采的课题同样也摆在面前。在我国煤矿中, 薄煤层的储量占煤炭可采储量比例较大, 在已探明的矿区中, 有84%的矿区有薄煤层, 储量约620亿t, 占总储量的17.5%。由于在开采技术上薄煤层属于难采煤层, 机械化水平一直比较低, 在开采煤层中产量比例小。在薄煤层中, 由于受煤层薄、人员活动空间小等限制, 在采煤方法的选择上是一个难题。传统的采煤工艺通常采用工作面打眼放炮落煤方法, 该种开采方法产量低、安全性差。要提高单产水平和工作面效率, 实现矿井安全高效开采, 必须采用综合机械化开采。扩大综采的应用范围, 提高综采的经济效益, 实现煤矿生产的高产高效, 是煤炭工业科技发展的一项重要目标, 同时对煤矿的可持续性发展起到至关重要作用。

2 电气自动化在机械设备中的应用

采煤机从中厚煤层起步, 发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式, 逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层, 支架型式由占主导的掩护式, 逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤 (单输送机) 、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用, 液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备, 是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发, 电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面, 600万t以上放顶煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在二年内结合各矿特点尝试第一套液压支架的电液控制系统。

电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化, 综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控, 使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度, 检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态, 自动调节支架推移输送机的拉移等。近期进行项目的调研、选型工作, 与科研单位合作在东庞矿实施, 重点解决采煤机的工矿在线检测、故障诊断及预报、显示与传输系统、采煤机自动运行控制系统等问题。使综合机械化水平上一个新的台阶。

3 提高煤矿机电设备的利用效率

在煤矿中引入综采设备的目的是为了提高煤矿的开采效率, 而目前很多综采设备的利用效率处于一个较低的水平, 同样的设备在德国和中国使用, 煤的采出率相差很大, 有时甚至相差好几倍。为了提高煤矿机电设备的利用效率, 可以从以下几个方面入手。

(1) 从机电设备的安装拆除入手。为了提高设备的利用率并降低生产成本, 矿井的综采工作面设备多采用回收的方式加以循环利用, 设备安装拆除工作在矿井的生产中发回了重要的作用。然而由于综采工作面机电设备工作环境的特殊性, 决定了设备的安装拆除工作是一项很复杂而困难的工作, 例如在综采工作面机电设备安装的周期内, 巷道会因地质构造作用逐渐变形, 局部的运输轨道、支护条件、巷道高度和宽度也会逐渐变的不符合运输大型机电设备的要求, 使得安装拆除的条件处于一个动态的变化过程中, 给安装拆除增加了难度;另外, 安装拆除工作多在倾斜的巷道底板上进行, 还有安装拆除工作作业往往空间狭小, 这些都给安装拆除工作带来了很大的困难。为了安全、快速、高效地完成矿井综采工作面设备安装拆除, 最大限度地减少综采工作面安装拆除的周期, 尽可能的提高煤矿机电设备的利用率, 我们可以采用以下措施来加以改进:

1) 我们可以采用局部改进支护条件和工艺的方法来减小安装拆除期间巷道因地质构造周期来压变形而产生的不良影响, 具体的做法是在安装拆除的作业地点将原来的锚网支护或者梯型棚支护改为打深度锚索辅助以工字钢联合支护, 加强安装拆除作业地点的支护强度, 尽量减小安装拆除地点的巷道变形量;

2) 为了保证安装拆除时有充足的作业空间, 在现场地质条件和支护条件允许的情况下, 应该尽量增大综采工作面的扩面宽度和高度, 并且可以考虑选择在安装拆除地点以外找一段顶板条件和支护条件较好的巷道单独开辟一个组装或解体设备的硐室, 将设备在硐室中组装或解体, 达到增加工作空间并提高工作效率的目的;

3) 针对绞车和起吊等最基本的使用频率最高的工具, 要尽快淘汰不能满足现场使用的绞车和起吊工具, 代之以大功率的新型绞车和起吊工具, 使得安装拆除工具与现有的综采机电设备相配套, 这对于提高安装拆除的效率有着很大的作用。

(2) 从机电设备的使用入手。我们知道开机率是影响单产的重要因素, 提高煤矿机电设备的利用率, 归根结底是提高工作面开机率, 从而提高综采单产, 而设备好坏直接影响着设备的开机率。综采工作面设备多、战线长、任何一台设备出问题都会导致生产中断, 因此必须不断提高综采设备水平, 加强机电设备的检修及合理使用。

1) 在实际工作中, 经常会遇到工作面没治硬, 且坡度较大, 使采煤机增大了截搁的阻力, 或者因煤层夹矸、顶底板条件不好导致的运输机电机运行困难, 而操作人员又无法及时定量地观测到电机的运行状态和电流情况, 造成电动机经常在额定负荷以上长时运行, 因而, 烧毁电动机的事故时有发生。针对这类情况, 可以在工作面设备列车上增设一台电机电流监视器, 有效准确地监视每台电机的运行情况, 杜绝了此类事故的发生。

2) 在生产过程中, 采煤机经常会出现一些故障, 例如采煤机牵引部通轴轴承的润滑就是一个问题。有些采煤机原设计是采用自然润滑, 可是在工作面使用中, 这种方式的润滑在一定程度上就失去了作用, 通轴轴承由于润滑油不能充分地补充到轴承上, 经常造成该轴承损坏。为了避免这类事故的发生, 我们可以把牵引部低压油的回油, 通过增设的管路导入此轴承的润滑部位, 从而起到了润滑作用, 收到较好的效果。

3) 要想使机电设备处于良好的运行状态, 离不开对机电设备定期或不定期的检修和维护。制定严密的机电设备检修, 操作使用的规章制度及相关的奖惩制度。要求职工认真填写机电设备的检修记录、运转日志及事故分析处理记录, 对机电设备检修认真, 检修效果较好, 使用机电设备认真负责、人为避免机电事故的人员进行重奖;对于造成设备失检、漏检、操作马虎、人为损害机电设备的人员进行重罚。认真抓好检修班的设备检修工作, 做到设备检修具备超前性、细致性、全面性。超前性即超前处理, 避免事故发生;细致性即问题、隐患彻底排除, 不留后遗症;全面性即避免设备失检、漏检。作为生产班, 必须认真观察机电设备的运转情况, 及时记录、汇报机电设备存在的问题, 使检修做到有的放矢。综合机械化采煤, 战线长、设备多, 因而所需材料配件繁杂, 要保证设备正常运转及检修需要, 必须搞好材料、配件的准备工作。材料员必须配合检修使用人员摸清哪些配件易损坏, 哪些急需, 做到所需配件领取、下井及时, 确保检修及正常使用的需要。

4 结束语

煤矿机械化开采 篇8

1煤矿综合机械化开采技术

在我国工业化进程不断加快的今天, 人们生产生活中对煤矿的需求越来越大。此种情况下, 需要煤矿企业加大煤矿开采力度, 提高煤矿开采量及开采速度, 满足市场对煤矿需求, 保障煤矿资源持续稳定的发展。一些煤矿企业为了提高煤矿开采能力, 开采更多煤矿, 引进一批先进的机械设备, 用于保证综合机械化开采技术的运用, 使得煤矿开采子作业安全、高效、先进的机械开采设备的运用, 不仅能够弥补传统设备不足, 还能够改变传统开采模式, 使得煤矿开采作业始终保持高度集中的状态。另外, 先进机械设备的应用, 其功率大, 能够深入的、大力的进行煤矿开采, 使得煤矿开采效率大大提高;其符合生产标准, 能够安全的、稳定的进行煤矿开采, 使得煤矿开采的安全性大大提高[1]。所以, 煤矿综合机械化开采技术的设备的有效应用, 使得煤矿综合机械化开采技术作用得到发挥。

当然, 要想使煤矿综合机械化开采充分发挥作用, 还需要设置配套的煤矿综合机械化开采技术的工艺。制定合理的综合机械化开采技术的工艺, 可以使先进机械设备规范、合理、有序的运作, 既可以保证煤矿开采高效, 又可以保证煤矿开采安全。对于煤矿综合机械化开采技术的工艺的制定, 是在具体进行煤矿开采之前, 由相关负责人、技术人员及管理人员等, 共同分析与研究煤矿开采, 进而制定煤矿开采方案。在此基础上, 综合分析煤矿综合机械化开采技术特点及应用作用, 科学、合理规划设置煤矿综合机械化开采技术的工艺。在具体进行煤矿开采的过程中, 出于降低开采成本、提高开采效率的目的, 按照工艺流程及开采标准, 规范、合理的进行煤矿开采, 如此可以提高煤矿开采水平。例如, 在回采巷道处理过程中, 基于煤矿综合机械化开采技术特点及应用作用, 规范、合理的设置掘进支护开采工艺, 并确定使用运送机来进行运输, 有序的进行回采巷道处理, 提高回踩巷道的稳定性, 如此可以为快速煤矿开采创造条件。

2煤矿综合机械化开采技术现状分析

基于当前平煤开采技术及设备研究现状, 确定平煤开采技术和设备水平有显著提高。平煤的煤层地理结构复杂、煤层深入相差较大, 利用综采一次采全高技术进行平煤开采, 主要是根据煤层的实际厚度, 选用适合的综采机械。其中, 薄煤层开采方面, 出于开采作业安全考虑, 运用滚筒采煤机和刨煤机配套设备进行煤矿开采作业;在中煤层开采方面, 出于煤矿开采难度考虑, 通常选用ZY6400型液压支架平配套综采设备来进行煤矿开采作业[2]。

基于以上内容分析, 确定煤矿综合机械化开采技术的有效应用, 的确能够提高煤矿开采率及开采安全性。但同时煤矿综合机械化开采技术也存在一些问题, 导致其作用难以充分发挥, 影响煤矿开采效果。煤矿综合机械化开采技术存在的问题有:

2.1煤矿资源开采率低

因为复杂煤层存在不稳定或潜在危险, 加之地质条件复杂, 使得煤层开采的安全性较低, 在其中进行机械自动化开采有一定难度, 且容易引发安全事故发生, 所以, 复杂煤层综合机械化开采难以实现, 导致煤矿开采率较低。另外, 我国大多数煤矿企业均为中小型企业, 其经济实力有限, 采用的开采技术及设备相对比较落后, 这使得煤矿开采比较粗化, 且效率低。

2.2与国外技术相差甚远

的确, 我国科学技术蓬勃发展, 推动了我国煤矿开采技术不断创新与进步。但是, 同西方发达国家相比, 我国综合机械化开采技术还是比较落后的, 其表现在自动化方面、功率特点方面、可靠性方面等, 因此我国煤矿综合机械化开采技术应用效果, 不如西方发达国家[3]。

2.3技术工艺制定不合理

一些煤矿企业并没有意识到技术工艺合理制定的重要性。相关工作人员在煤矿综合机械化开采技术的工艺制定不够严谨、规范, 使得煤矿综合机械化开采技术工艺实施效果不佳, 最终影响技术应用效果。所以, 煤矿综合机械化开采技术工艺制定不科学、不合理, 同样会影响技术应用性。

3煤矿综合机械化开采技术发展对策

基于以上内容的分析, 可以确定煤矿综合机械化开采技术的有效应用, 可以使煤矿开采安全、可靠、高效的进行, 为促进煤矿企业良好发展创造条件。但是, 煤矿综合机械化开采技术存在的问题, 使得其作用无法充分发挥, 导致煤矿开采安全性、可靠性、高效性程度不高。对此, 作者建议煤矿综合机械化开采技术发展过程中应当尽量做到煤矿开采收益整体性发展、煤矿开采技术稳定性发展。

3.1煤矿开采收益的整体性发展

其实, 煤矿开采收益的整体性发展就是基于开采效益优先原则, 对综合机械化开采技术的设备及工艺进行调整与优化, 使之在运作的过程中能够消耗的成本最少, 而煤矿开采效率较高, 为煤矿企业创造更多的经济效益, 促进煤矿资源持续发展, 促进煤矿企业健康、稳定发展。当然, 对煤矿综合机械化开采技术的设备及工艺予以优化调整, 应当注意加强自动化研究, 提高煤矿综合机械化开采技术的自动化水平[4]。

3.2煤矿开采技术的稳定性发展

实现煤矿开采技术的稳定性发展, 对提高煤矿开采技术应用效果有很大帮助。技术稳定性发展, 就意味着技术的设备使用寿命更长且自动化程度高。为了达到此目的, 在未来发展中, 煤矿企业及相关研究人员应当致力于煤矿综合机械化开采技术的研究, 不断弥补技术缺陷、不断提高技术自动化水平、不断提升技术设备的应用价值等, 促使我国煤矿开采水平在煤矿综合机械化开采技术支持下有很大程度的提升[5]。

4结束语

煤矿综合机械化开采技术的有效应用, 可以使煤矿开采安全、可靠、高效的进行, 为促进煤矿企业良好发展创造条件。但综合当前我国煤矿综合开采技术应用情况可知, 煤矿综合机械化开采技术取得一些成绩的同时, 还存在一些问题, 如开采率低、技术水平低等, 使得煤矿综合机械化开采技术应用效果不佳。对此, 应当注意科学发展煤矿综合机械化开采技术, 使得逐步向开采收益整体性和开采技术稳定性方向发展。

参考文献

[1]宁宇.我国煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].煤矿开采, 2013, 18 (1) :1-4.

[2]康金炎.关于煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].河南科技, 2013 (18) :80.

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[4]毛德兵, 蓝航, 徐刚, 等.我国薄煤层综合机械化开采技术现状及其新进展[J].煤矿开采, 2011, 16 (3) :11-14+76.

煤矿机械化开采 篇9

1 综合机械化采煤技术在生产中的应用

经济的快速发展, 对包括煤炭在内的能源的需求量大幅增加, 作为煤企, 只有稳步提高产量, 才能满足社会的需求。煤企要想在安全、环保、长久、效益的前提下增加产量, 就必须注重引进新的开采技术和先进设备。同时, 若想进一步挖掘潜力、提高产量, 需要将高度集中化的生产方式嫁接到一矿一面或者一矿两面的模式上, 还要增加煤层的开掘强度, 使机械达到满负荷工作状态。

一般来说, 在矿井内欲使开采机的工作量增大, 就要加大开采面积, 相应的就需要减少作业面的斜切进刀以及端头工序等所花费的时间, 增加开采时间, 提高工作效率和产量。矿井的综合采掘工作面的长度多少为宜?其准则就是该煤层要么日产量最高, 要么吨煤成本最低。对工作面长度形成制约的主要因素是:煤层的地理条件和铺设刮板输送机的长度。对于回采巷道掘进后的支架和护板, 影响其工作面长短的因素是:铺设的可伸缩的带式输送机的长度、采掘场地的地理因素。有一种快速的开采方法, 就是采用短臂综合机械化方法开采, 主要适用于比较薄的煤层和中等煤层的开采;大型设备开采的死角也可以使用该方法。长臂和短臂开采方法结合使用可以取长补短, 已经得到了越来越广泛的应用。

我国煤炭总储量中薄煤层储量占据了半壁江山, 薄煤层的开采难度非常大, 我国在这方面的技术还不成熟, 处于起步摸索阶段, 不但工艺落后, 而且开采机械原始, 技术含量低, 开采成本很高。综合机械化开采方法的普遍推广使用, 缓解了薄层煤不易开采的难题, 在某种程度上实现了薄煤层开采量的高产量低成本, 对我国煤炭行业的健康发展具有重大意义, 开采范围大幅度增加。

2 电气自动化在采煤机械设备中的应用

我国各煤矿对采煤机的最早使用是从中等厚度煤层与厚煤层开始的, 到后来才应用到薄煤层的开采, 功率也是从小到大逐步扩大, 再后来增加了滚筒采煤机, 发展的步伐加快。牵引技术从开始的链式与无链液压的链接方式, 发展到后来的变频调速无链电机牵引以及电磁滑差无链电牵引。作为支撑的液压支架, 其高度也逐次从煤层的薄层到中层, 最后再到厚层;而液压支架也由最初的简单保护方式发展到后来的多种型号, 象四柱式支撑低位放顶煤、两柱式高位放顶煤、两柱掩护式低位放顶煤等等。液压支架电液控制系统前景十分广阔, 代表了未来采煤技术及设备的发展方向。

3 采煤机械设备存在的问题及发展方向

3.1 难采煤层、复杂地质情况下煤层综合机械化开采技术

根据我国目前煤企普遍的开采技术与水平, 对那些产量不够确定、地质结构复杂难以探测并且极易发生地质灾害的煤层, 开采起来难度还很大, 而且难以展开机械化作业。这些都是今后需要一一攻关解决的技术难题。

3.2 中小煤矿的综合机械化改造以及如何提高采出率的技术

中小型煤企全方位的落后体现在以下几个方面:机械设备陈旧, 开采技术落后, 人才缺乏, 产量低下、缺乏规模效益, 安全意识差、矿难发生率高, 短期意识, 煤层的综合开采率低。加快研发适合中小煤矿实际的综合性机械开采设备, 是煤机企业和科技人员的当务之急, 唯有如此, 才能使中小煤企无论是产能上还是安全生产方面得到有效保障。

3.3 我国国产大型设备整机的可靠性、使用寿命及智能化攻关方面的问题

我国在引进和吸收的基础上, 也研发生产出了大型高端的采煤设备, 虽然在功率和生产能力上不输国外设备, 但在可靠性、自动化功能和使用寿命等关键技术方面, 还存在差距。因此, 一些大型煤企的高端采煤设备还依赖进口, 提高高端采煤设备的可靠性、使用寿命与自动化程度, 是当前急需解决的问题。

3.4 煤机装备的关键元器件可靠性难题的攻关问题

与国外设备相比, 差距不但在主机方面, 还体现在电子元件及配件的可靠性与质量方面。因此, 要想尽快缩小与国外设备的差距, 从电子元件及配件的技术攻关入手, 不失为明智之举。

4 结束语

未来煤炭市场的竞争将会更激烈, 企业要想立于不败之地, 就必须实现高产量以占有市场, 实现高效益以增强竞争力, 而这两个目标的实现, 有赖于本企业的综合机械化开采设备及技术水平要处于领先地位。

摘要：综合机械化采煤工艺是开采工艺技术当中最具代表性的。该工艺技术在大型煤矿的应用基本上都达到了很高的程度, 在每个岗位和环节都不再需要人力的参与, 最大限度地减少了矿难的发生概率, 还极大地提高了产能, 提升了经济效益。因此, 有必要在全行业大力推广。

关键词：煤矿机械,综合设备,开采技术,发展保障

参考文献

[1]王俊.浅谈综合机械化在煤矿开采上的应用[J].城市建设理论研究, 2011, 13.

煤矿机械化开采 篇10

1 薄煤层综采设备配套选型

根据新庄煤矿地质条件及工作面煤层赋存状况, 经论证分析, 选用MG150/346-WD型电牵引煤机、ZY3600/08/18D型两柱掩护式液压支架、SGZ630/264型运输机。配套设备参数见表1。

2 工作面各生产系统优化

为适应薄煤层工作面综合机械化开采需要, 须对采区及工作面生产系统进行优化改造, 详情如下:

液压系统。根据本工作面所需及我矿设备实际情况, 通过计算设计, 选择GRB315/31.5型液压泵站, 1台工作、1台备用;选用Φ32高压液压胶管作为进液管、Φ38高压液压胶管作为回液管。泵站向工作面敷设供、回液管各1趟。泵站压力不低于30MPa。

运输系统。工作面煤机割煤后在工作面采用一部SGZ630/264型刮板运输机经机巷一部SZZ764/132转载机运送至机巷可伸缩带式输送机上, 再通过皮带巷可伸缩带式输送机运入采区煤仓。

通风系统。通过对工作面气象条件、瓦斯涌出量、工作面同时工作最多人数及风速进行验算, 确定工作面供风量为543m3/min。新鲜风流从轨道运输大巷经工作面风巷进入采面, 乏风从工作面回风巷直接回到采区回风大巷。

供电系统。由采区的变电所敷设型号为MYPTJ-3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5的高压电缆接入采面开关列车移动变电站, 再通过2台KBSGZY-T-800/6型移动变电站降压为1140V供综采三机设备、乳化液泵站等用电使用;660V低压供电至风巷一、二、三部运输车场及切眼以供运输绞车用电使用。

供水降尘系统。通过地面静压水池敷设管路至采面风、机巷, 风、机两巷各铺设一趟二寸水管, 双管路向防尘设施、采煤机及泵站各设施供水。风巷每100m、机巷每50m安设一个三通阀门, 用以降尘及冲刷巷道。采面每7架安设一道洒水装置, 风巷口向里10m~15m范围内和机巷外距采面30m处各安设一道风流净化水幕。向采煤机供水的内外喷雾水压符合设计压力要求, 喷头雾化好, 能覆盖滚筒。

安全监控系统。在工作面、上隅角、回风流等地点安设对CH4、CO2等有害气体进行监测, 并与地面监控指挥中心联网实现在线监测。安全断电范围:工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。

3 生产中面临问题及其解决措施

(1) 煤层不稳定、需确定最低采高。三3煤层煤厚变化较大, 尤其是采面遇构造期间, 均需挑顶或者破底。对工作面生产效率及煤质造成很大影响, 此外, 采高控制还直接影响煤机通过性能。为此, 根据支架性能、煤机参数、滚筒直径、煤机运行、采面设备更换等因素综合考虑, 将最低采高确定为1.5m。

(2) 煤层薄、采高低, 工人操作困难。薄煤层开采, 行人空间狭小, 工人操作支架、控制煤机割煤等操作均十分困难。为此, 配置了新型的电液控装置来控制支架操作, 在工作面外即可实现支架的移架、降架、推溜等操作, 减少人员的架间操作。同时减少人员跟机作业, 使用遥控装置, 可有效减少工人架间操作时间。此外, 还为架间操作工人购置新式工作服等劳保用品, 减少架间操作时对膝盖、手肘的损害[2]。

(3) 工作面检修、更换设备困难。薄煤层开采, 空间狭小, 若设备损坏时, 更换、检修难度大。为此我们制定了, 每天不低于4个小时的检修, 每班生产前要求设备空转等特殊的设备维护和保养制度, 减少设备损坏更换次数。

(4) 煤机较轻, 遇岩石易损坏。薄煤层综采煤机较轻, 尤其是薄煤层开采时需破顶 (底) 岩石, 为保护采煤机, 根据岩石硬度、厚度不同, 进行松动爆破, 同时制定防崩坏立柱、煤机、运输机、电缆等设备的措施, 减少煤机割岩石的现象。

(5) 电液控制系统对采面条件要求高。电液控装置增加了人员操作时的方便程度, 但电液控制系统对传动介质更稳定、更清洁、高过滤精度 (25μm) 有更高的要求, 普通综采工作面乳化液的质量无法满足该系统的需求。为此定制了电液控制系统专用液, 它可有效避免介质堵塞滤芯、过滤器、先导阀等部件, 进而保证矿井高效、顺畅生产。

4 炮采与综采效益分析

三3煤薄煤层工作面采用炮采方式和综采方式在三3煤12041工作面回采前, 对技术与经济可行性分析:新庄煤矿薄煤层炮采工作面单产平均1.5万t/月, 最高不超过2万t, 且人员多。工人劳动强度大, 工资费用高、功效较低。综采工作面, 第一个月试采, 第二个月产量3.8万t, 最高产量达5.8万t, 创河南神火集团薄煤层综采面单产最高水平。经济指标分析见表2。

由表2可知, 综采工作面吨煤直接成本为9.93元, 炮采吨煤直接成本68.2元, 每月按照生产原煤5.94万t计算, 则综采工艺比炮采工艺利润多出346.1万元。综采工作面单产比炮采工作面单产每月多出原煤3.96万t。根据矿井近几年统计, 原煤平均售价475.2元/t, 完全成本为368.3元/t, 吨煤利润为106.9元/t。则薄煤层综采工作面利润423.3万元/月。据此, 综采工作面比炮采工作面每月多盈利769.4万元。

5 结论

(1) 新庄煤矿薄煤层综合机械化技术应用的过程中, 克服了薄煤层综采设备运输、安装、初次使用缺乏经验等一系列困难, 通过认真选型配套、及时改进工作中出现的问题, 使薄煤层综合机械化开采技术试验成功。三3煤12041工作面为豫东矿区首个试验成功薄煤层综合机械化开采的工作面, 该工作面的成功回采为豫东矿区薄煤层综合机械化开采技术积累了宝贵的经验。

(2) 综采设备的投入, 降低了工人的劳动强度, 产量大幅度提高, 有效增加了采煤工作面的安全性, 对安全生产提供了有利的条件。

(3) 综合机械化开采技术是矿井实现安全高产高效的基础和技术保障, 推行先进的回采工艺是企业降低成本、提高经济效益的发展方向。

参考文献

[1]梁洪光.薄煤层综采技术发展现状[J].煤矿开采, 2009, 01.

煤矿的绿色开采新技术 篇11

【关键词】煤矿；采煤工艺；控制技术；机械化开采；绿色开采；保水开采；条带开采；充填开采

“绿色开采”的内涵是努力遵循循环经济中绿色工业的原则，形成一种与环境协调一致的，努力去实现低开采、高利用、低排放”的开采技术。煤矿绿色开采及相应的绿色开采技术：基本概念上是从广义资源的角度来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的资源，基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，目标是取得最佳的经济效益和社会效益。

矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的，开发建设后，人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了矿区独特的生态环境问题，如造成农田及建筑物破坏、村庄迁徙、矸石堆积，河川径流量减少、地下水供水水源干枯，在地面导致的土地沙漠化，矿物内的有害物质流入地下水中等。

1.煤炭绿色开采体系

根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，绿色开采主要包括以下内容：水资源保护—“保水开采”；瓦斯抽放—“煤与瓦斯共采”；土地与建筑物保护—“充填开采”；排放矸石占用土地污染环境—“煤炭地下气化”等。2003年，中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系，随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿色开采研究目标，为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术体系， 绿色开采理论依据：

（1）关键层理论。（2）开采对岩层移动的影响及移动规律。（3）水在裂岩体中的渗流规律。（4）开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。

2.保水开采

开采对地下水分布的影响。

2.1地下水的来源与分类

矿井水来源于地表水和地下水，主要是雨水。地表水主要是指矿区附近地面的江河、湖泊、池塘、水库、废弃的露天坑、塌陷坑积水以及雨水和冰雪融化汇集的水。地下水主要是指含水层水、断层裂缝水和老空积水。这些水源可能从各种通道和岩层裂缝渗透进入矿井，是主要水源。

地下水的分类：含水层水、断层裂缝水和老空积水。按含水空隙的类型分为：空隙水，裂隙水、岩溶水。按埋藏条件分为：包气带水、上层滞水、潜水、自流水、承压水。

2.2开采对地下水的影响

（1）开采对浅、中层地下水的影响。（2）开采对深层地下水的影响。（3）矿井疏排地下水的影响。（4）开采引起含水层水位变化。

2.3保水开采技术的主要影响因素

主要影响因素：地质构造特征；水文地质条件；煤矿开采阶段。

2.4保水开采技术和矿井水循环使用技术

合理选择开采区域；防水（砂）煤（岩）柱留设；保水开采方法①减小导水裂隙高度的开采方法②以底板加固为主导技术的开采方法③浅埋煤层长壁工作面保水开采方法。

2.5矿井水的合理利用及循环使用技术

（1）矿井水合理利用矿井水资源化，提供煤矿自用水和社会公用水。（2）矿井水循环使用处理工艺根据水源水质的差异和用水对象的不同需求选择水处理工艺：

3.条带开采

3.1条带开采地表沉陷的影响因素

3.1.1条带开采地表沉陷特点

条带开采只要尺寸选得合适，地表不会出现波浪形下沉盆地，而是出现单一平缓的下沉盆地。其它变形的分布规律与全采相似，但明显减小。在一定深度的界限以上下沉盆地都是平缓的，在此界面以下呈波浪形。正规条采引起的地表移动与变形值是很小的。一般而言，冒落条采的下沉系数约0.10～0.20，大体上相当于长壁冒采的1/6～1/4。由于条采引起的地表下沉值小，其他的地表移动和变形值也小。主要影响角正切一般为1.0～2.0。水平移动系数较小，一般为0.2～0.3。观测结果表明，条采的活跃期和移动持续时间都比全采的短。如淮北临涣矿使用条带开采时，地表移动持续时间约为全采的35～55%。

3.1.2条带开采地表沉陷的影响因素——采深和采宽

在面积采出率和采深相同的情况下，条带开采地表下沉和变形随着采宽的增加而增加。采出率为50%、采深400m时，当采宽由10m增至60m时，地表最大下沉值由110.4mm增至289.9mm，最大水平变形值则由0.05mm/m增至0.14mm/m，其他各项参数亦如此。

3.1.3条带采出宽度的经验设计方法

我国已有大量的现场实践表明，当条带采宽大于或等于1/3 H（H为开采深度）时，地表易出现波浪形的下沉盆地，此对地面建筑影响较大。因此，为避免地面出现波浪形沉陷，采出条带宽度b应等于或小于（1/10～1/4）H。在此基础上，综合采出率与煤柱稳定性确定具体的采宽b。

3.2条带采出宽度的关键层理论设计方法

条带最大采宽应不大于使覆岩主关键层发生破断失稳的极限跨距，保证主关键层不破断失稳。当覆岩主关键层不是特别厚硬岩层时，为了安全起见，可以按某一层亚关键层不破断进行设计。

4.充填开采

我国多数煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题，充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现，改善采场和巷道维护状况，有效减少地表下沉和变形，提高煤矿采出率，保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。按照充填材料的不同，充填采矿法分矸石充填、水砂充填和膏体充填。

5.土地保护技术

（1）在煤矿建设及开采过程中，要尽量减少对地面植被的砍伐，积极预防水土流失的发生。

（2）在坡地修筑梯田、开沟筑埂、植树造林，增加水分深入，减少冲刷，拦蓄水土，防止水土流失。

（3）在沟谷中、沟头拦截地表水，制止沟壑发展；沟坡两崖造林、种草、防止冲刷；沟底修建淤地坝，拦截洪水泥沙淤积坝内，减少水土流失。

（4）在矿区内全面规划，科学造林，合理耕作，设法增加地面的粗糙度和植被覆盖率，进行小流域综合治理，控制水土流失，改善生态环境。

在矿区开发建设的同时还应加强生态建设，采取工程和生态结合等有效办法，防止水土流失。总之，水土流失应预防与治理相结合，兴利与除害相结合，因地制宜，统筹规划，综合治理。

6.结语

资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采，需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染，还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分，相信随着绿色开采的不断发展和完善，煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用，为人类与自然的协调发展做出贡献。 [科]

【参考文献】

[1]师天华.煤炭资源绿色开采高效利用技术和政策建议[J].国土资源情报，2010（09）.

[2]钱鸣高，缪协兴，许家林.资源与环境协调（绿色）开采[J].煤炭学报，2007（01）.

[3]李興尚，许家林.条带间垮落区注浆充填覆岩移动规律研究[J].采矿与安全工程学报，2009（03）.

[4]张洪军.建筑物下开采采空区膏体充填技术及应用[J].煤炭技术，2010（06）.

[5]顾义磊，龚书贤.矿山绿色开采技术浅析[J].西部探矿工程，2010（05）.

[6]黄庆享.煤炭资源绿色开采[J].陕西煤炭，2008（01）.

煤矿机械化开采 篇12

在矿井生产过程中, 技术创新和工艺改良是实现煤炭企业可持续发展的重要保障。采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此, 要尽量选用先进的采煤工艺, 从而达到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展, 煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多。综合机械化和机电一体化在采煤过程中得到了大量的应用, 这推动了企业安全高效、又好又快发展。

1 综合机械化采煤技术的应用

目前世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤, 简称为“综采”, 综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化, 减少了中间人力参与的环节, 提高了劳动效率。

1) 装备特点。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。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标, 其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采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。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。

采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效, 也是今后采煤机械化的发展方向, 其装备的主要特点是:设备能力大。大功率 (>800 k W) 电牵引采煤机的小时生产能力在1 000~1 200 t以上, 运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500~2 000 t以上;自动化程度高, 实现了机电一体化;为了适应采煤机快速割煤的要求, 采煤机具备自动调高等功能;液压支架采用电液控制, 能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制;设备性能好、可靠性高。

2) 综合机械化采煤工艺。长壁综采是巴兰布矿近10年来利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法, 其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼, 通风系统完善良好。一般来说, 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。

短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件, 即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井, 以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。

综采工作面放顶煤开采的生产过程是:工作面采煤机先截煤、移煤和推移输送机等工序;进行2~3刀后暂停截煤, 依次分段打开支架上放煤窗口放顶煤, 出现矸石时, 立即关闭放煤窗口;直到工作面全长顶煤放完为止, 即完成一次放煤的生产过程。顶煤放完后, 综采工作面便可继续向前推进。

随着近几年来煤矿综合机械化程度的大幅度提高及超强度开采, 原煤田中开采条件较好的煤层逐渐枯竭, 可采储量占总储量较大比例的薄煤层开采被提到议事日程上来, 薄煤层综合机械化开采的课题同样也摆在面前。在我国煤矿中, 薄煤层的储量占煤炭可采储量比例较大, 在已探明的矿区中, 有84%的矿区有薄煤层, 储量约620亿t, 占总储量的17.5%。由于在开采技术上薄煤层属于难采煤层, 机械化水平一直比较低, 在开采煤层中产量比例小。在薄煤层中, 由于受煤层薄、人员活动空间小等限制, 在采煤方法的选择上是一个难题。传统的采煤工艺通常采用工作面打眼放炮落煤方法, 该种开采方法产量低、安全性差。要提高单产水平和工作面效率, 实现矿井安全高效开采, 必须采用综合机械化开采。扩大综采的应用范围, 提高综采的经济效益, 实现煤矿生产的高产高效, 是煤炭工业科技发展的一项重要目标, 同时对煤矿的可持续性发展起到至关重要作用。

2 电气自动化在机械设备中的应用

采煤机从中厚煤层起步, 发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式, 逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层, 支架型式由占主导的掩护式, 逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤 (单输送机) 、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用, 液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备, 是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发, 电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面、600万t以上放顶煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在2年内结合各矿特点尝试第一套液压支架的电液控制系统。

电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化, 综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控, 使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度, 检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态, 自动调节支架推移输送机的拉移等。近期进行项目的调研、选型工作, 与科研单位合作在东庞矿实施, 重点解决采煤机的工矿在线检测、故障诊断及预报、显示与传输系统、采煤机自动运行控制系统等问题, 使综合机械化水平上一个新的台阶。

建设高产高效矿井是煤炭企业生存和发展的必由之路, 是增强煤炭企业整体竞争力和可持续发展的基本途径。综合机械化在煤矿开采中的应用获得了良好的经济效益及社会效益, 同时实现了高产高效现代化煤矿。

3 机电一体化技术在煤矿中的应用

1) 机电一体化技术在提升机中的应用。矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备, 全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机, 从结构上将滚筒和驱动合为一体, 机械结构大大简化, 充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠, 采用总线方式, 大大简化了电器安装。此外, 硬件配置简单, 互相兼容。“十五”期间, 国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机, 其核心部分ascs是由双CPU构成的计算机系统, 其性能先进、操作简便、准确可靠。此外, 我国还应用simadynd和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前, 最大装机容量已达到5 000 k W, 主、副井提升机可做到全自动化, 不需要专门的绞车司机。

2) 机电一体化技术在采煤机中的应用。电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比, 它具有以下特点: (1) 良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力, 使其克服阻力移动, 也可以在采煤机下滑时进行发电制动, 向电网反馈电能; (2) 可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器, 因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2.0倍, 所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层, 而不需要其它防滑装置; (3) 运行可靠, 使用寿命长, 电牵引和液压牵引不同, 前者除电动机的电刷和整流子有磨损外, 其他元件均无磨损, 因此工作可靠, 故障少, 寿命长, 维修工作量小; (4) 反应灵敏, 动态特性好:电控系统能及时调整各种参数, 防止采煤机超载运行; (5) 结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻, 电能转换为机械能只做一次转换, 效率可达99%, 而液压采煤机的效率只有65%~70%左右。

3) 机电一体化技术在带式输送机中的应用。带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点, 已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此, 成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。他是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷, 如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延时技术, 我国带式输送机的中间驱动点不能过多, 一般为3点驱动, 这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且, 输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低, 和发达国家相比存在显著的差距。

4) 其他煤矿机电一体化装置。液压支架则向电液控制方向发展, 将计算机技术与液压控制有机结合, 实现定压双向邻架或成组自动移架, 避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架, 移架速度为6~8 s/架, 最快的移架速度达3s/架, 电液控制装置还可检测支架的工作状态。

煤矿供电的特点是供电要可靠, 质量要高, 能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小, 使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数, 减少供电系统无功电流, 减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”, 具备网络功能, 可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。

4 结语

近年来, 随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展, 信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化, 在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此, 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术, 是矿山综合自动化的基础。总之, 综合机械化机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广, 极大地提升了我国煤矿生产的综合实力, 为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

摘要：煤炭是我国重要的战略能源, 煤炭工业的大力发展, 在我国国民经济建设中占居主要地位。本文就如何应用综合机械化技术和机电一体化技术提高煤矿生产能力、实现高产高效进行了有益探索。

关键词：综合机械化,机电一体化,开采应用

参考文献

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