探究综合机械化在矿山开采中的应用

2019-02-10张进

世界有色金属 2019年13期

张进

（山东能源新矿集团内蒙能源长城三矿，内蒙古鄂尔多斯 017000）

1 综合机械化在矿山开采中的概述

（1）综合机械化在矿山开采中目前状况。机械化作业在矿山开采中是非常重要的一环，机械装置控制和调节采矿生产作业的整个过程，这其中计算机系统进行操控和红外线定位来完成矿物的切割和传送等方面的工作，提高了开采作业自动化的综合水平，开采安全性方面可以得到提升，企业的经济效益生产效率也会得到飞跃性提升，与此同时，机械化生产在采矿作业流程中多个环节都涉及，人力物力的投入减少，生产的操作将更加便捷，大大降低了操作的难度系数。我们将机械化的生产过程与传统的矿山开采相比较，首先工时会大大缩短，生产效率增高，而且机械化能在一线开采作业人员安全上更加有保障。下列是主要的集中机械设备：第一种是移动变电站，在整个开采过程中都离不开移动变电站的电力供应，主要供应输送设备和采矿机器。而且变电站是跟随工作台进行不停的移动[1]。第二种是采矿机，它主要用途是采矿和碎矿，基本在运输矿石时才会被使用。第三种是工作面运输机，主要是用刮板输送机构运输工作，它拥有强大的承载能力，能同时应用于水平方向的和斜倾方向的运输工作。

（2）综合机械化的未来发展趋向。通过这几年我国研究人员深入研究和国家的资金投入，促使我国机械制造水平大幅度提高，综合机械化在各行各业都也有应用，而且操作人员对能源开采意识逐渐提高。我国的需要进行建设的矿井这几年其规模和数量也是逐渐增多，对综合机械化依赖程度较高，所以鉴于这种情况，迫使需要制造出能满足我国矿层基本情况的综合机械化开采技术迫在眉睫，对其要求需要满足采矿方式需要多元化、多层次。通过国家相关人员的努力，我国使用在矿井开采的综合机械已经很成熟，但矿井开采工作是一项带有生命危险的任务，所以为了提高安全生产。必须对机械设备的稳定性、准确性以及持续性进行深入研究。①稳定性是发展综合机械化技术以及应用的基本前提，不管是采矿机器、挖掘机构还是传输、升高设备，设备的稳定性以及机械整体稳定性都是加速采矿综合机械技术快速发展的基本前提。②精度高是所有机械稳定有效运行的保障，是一切机械设备稳定作业的前提。高精度的设备可以有效的降低甚至消除由于机械误差造成生矿井开采生产中危险隐患，高进度设备确保了开采工作的质量和安全。③机械可持续性是机械在误差范围内稳定、正常、持续工作的连续性，以及设备间运动协调性。综合采矿机械设备的持续性可进一步完成矿井机械设备整体发展。

（3）综合机械化在矿山开采中意义。在矿井开采使用综合机械化不但可以大幅度提高开采效率，而且降低了工人的工作强度，并且综合机械化的使用较高保证了工人生产安全，改善工人工作环境，是增强国现代化矿井建设的重要环节。

2 综合机械化开采技术的优点

传统的矿井开采大部分靠人为的去控制开采过程中的简单设备，不但危险其工作效率很低，这几年随着综合机械化在矿井中的使用，使得矿井开采工作实现了生产过程连续、高效、安全以及能源损耗少等优点。

（1）连续性。综合机械的连续性主要指每个操作环节以及操作环节内部的各个操作工序的连续。如在采矿工作中，连续性主要体现在采矿机采矿、刮板输送机运矿、液压支架支护的自动顺序接替。

（2）高效性。在采矿中，综合机械化和传统的采矿机械相比，其采矿效率有了极大的提高，其具体表现形式为采矿过程中的道路掘进过程、工作面布置、采矿、传输、提升等环节的时间安排合理、相应迅速。大幅度的减少了工人的劳动强度和工作时间。

（3）安全性。矿井开采使用的综合机械化的相关机械零部件采用高精度加工方式以及使用计算机进行系统控制从而提高了综合机械在矿井开采中高精度工作，从而在一定程度上避免了因人为因素引起的安全隐患。

（4）低消耗。综合机械化在矿井开采中的使用也大大减少了生产成本，降低了能源损耗，主要表现在资源回收、减少传输环节的能源损耗。

3 开采矿山在机械工艺介绍

（1）采矿的工艺。第一种，短臂综采，短臂综采综合机械化采矿技术在通风系统、巷道布置、运输和顶板的支护等方面同长臂综采的技术一样，然而短臂综采技术需满足以下两个条件：其一是要在综采工作面进行快速的工作；其二必须在回采巷道中进行快速地机械化掘进。这种工艺一般应用于缓倾斜的厚矿层以及中小型矿井。短臂综采主要有如下特征：工作面的长度较短，一般在30m～80m之间；使用侧卸、端斜和直角转弯的方式来布置刮板的单机头输送，而且该工艺将装载机和刮板输送机合为一体；短臂综采采用的是轻型化的机械设备，使用起来相对方便。第一，短长臂综采，短长臂综合机械化采矿技术是在已经掘进的巷道柱式开发区域内设置长臂工作面，在使用该工艺进行工作面放顶矿开采时，要注意先使用采矿机实施截矿、堆矿和移矿等工作，在进行两到三刀之后停止截矿，依次分段地打开支架上的放矿窗口，然后放出顶矿。第二，长臂综采，长臂综合机械化采矿技术是目前比较普遍使用的一种开采方式，因为其可以带来较高的工作效益，它的工作面巷道布置主要有回风平巷、开切眼以及运输平巷三种，而且它还具有优良的通风系统，一般情况下加大开采工作面长度，并且增大采矿机的矿量，可以减少工作面端头作业及斜切近作业等影响矿山开采的效率，从而节约矿山开采的时间。

（2）实际的应用。在进行实际矿山开采时，综合机械化技术主要有以下三个部分应用：第一，掘进和采矿，在进行矿山开采前，首先需要完成工作面和道路的掘进工作，其矿山开采效率和掘进的速率以及效率密切相关，如果在掘进工作使用综合机械化，则可以大幅度提高开采的效率，而且还能确保工作人员的人身安全。第二，装载和传输，矿产资源装载是一项比较费时费力的工作，传统的方式不但给工作人员带来很大的工作强度，而且效率还极其的低，若在此项工作中使用综合机械，不但能够解放工作人员的劳动力，而且还能高效率完成工作，大幅度提高了工作效率。第三，安全监控，综合机械化技术的重要组成部分包含了安全监控部分，在进行实际开采工作中工作人员需要及时了解所开采的矿山情况和存在的问题，使用安全监控系统便能很好的解决这一问题，保证了矿山开采的安全性和可靠性[2]。