煤矿综合机械化采煤工艺的研究与总结

王宝成

【摘  要】煤炭作为国民经济发展必要大宗基础能源，煤矿开采技术和工艺愈发重要。高度自动化和机械化的综合机械化采煤工艺拥有极强的适应能力，因此，将综合机械化采煤工艺应用于煤炭开采不仅能够提高煤矿生产效率，同时还可以提高企业在市场上的竞争力，这对推动煤矿可持续发展非常有益。本文笔者将结合煤矿综合机械化工艺的发展和优势与煤矿综合机械化设备要求和开采方法对综合机械化采煤工艺进行总结阐述，旨在为煤矿综合机械化采煤工艺的应用和研究提出一些可行建议。

【关键词】煤矿;综合机械化;采煤工艺;研究;总结

1引言

在科学技术的推进下，我国煤炭行业的开采工艺和技术也在不断提高。现阶段，我国很多煤矿企业已经向综合机械化开采方向迈进，其目的在于提高煤矿企业的竞争能力和开采能力，推动企业健康稳定发展。

2煤矿综采工艺技术的发展

随着煤矿综合开采工艺的不断发展，大型化和集中化的生产模式近些年已经成被充分应用到实际煤矿开采与管理工作中。但在实际生产过程中，由于我国煤矿分布的地质条件较为复杂、矿井深处的开采环境恶劣，再加上部分机械设备不够完善，而导致综合煤矿开采工艺在我国发展较为缓慢。与其他发达国家相比，我国煤矿综合开采技术与国际先进水平仍存在着较大差距。为了解决这一现状，我国煤炭综合开采技术只有不断向大容量和大产量方向迈进，才能从根本上提高我国煤炭生产开采水平与煤炭行业整体发展。

3煤矿综合机械化采煤优势

煤矿综合机械化和传统开采工艺相比，主要是机械化、自动化的水平较高。传统的采煤方法主要依靠人工进行打眼、放炮等操作，由于人工操作安全系数和开采效率低下，所以容易造成资源浪费和人员伤亡等问题。但综合机械化采煤工艺的研发和应用，可以利用自动化控制系统对采煤、运输、电系统以及安全系统等进行操作，有效地减少煤矿开采的强度，这对提升采煤安全指标非常有利。

4综合机械化采煤设备要求

4.1适应各类复杂开采环境

在煤炭的生产过程当中由于煤层的环境和地势差异较大，在实际生产过程当中需求也不尽相同。综合机械化采煤工艺设备必须能够适应各种工作环境，并且能够根据煤矿的生产环境、地质结构等条件因地制宜。

4.2对落煤和输送问题的处理

在煤炭开采过程中，落煤情况经常出现，而针对落煤这一现状，企业一般会使用刨煤式采煤机和滚筒式采煤机进行作业。现阶段，在矿井深处作业使用较多的当数综合机械化采煤机，而根据矿井和煤矿具体操作，进行自动化技术来调节采煤机高度是一种必选的手段。其次，在煤炭的运输过程当中，刮板输送机是当前采用最多的自动化设备。该设备具有运输能力强、可弯曲等优点，但要注意的是，由于在煤炭的实际运输环境和煤层结构不同，所以为了满足刮板输送机的运输要求，企业在进行运输路面铺设时一定要尽量延长，要保证煤炭开采过程中的机械必须快速的掘进大断面巷道，其目的是为了有效的提高输送机的运输效率，降低因路面铺设给设备带来的安全隐患。

4.3移动变电站和乳化液泵站

移动变电站作为综合器械化采煤工艺的重要组成部分，必须具有灵活移动的特性。在变电站的移动过程当中，移动变电站所输送的电压必须和回采工作面的采煤机、输送机等装置的电压匹配。其次，乳化液泵站作为动力提供站和移动变电站，都必须满足其灵活异动的特性。

5煤矿综合机械化的采煤方法

常用的综合机械化采煤方法囊括短壁机械化、长壁机械化、放顶煤综合机械化三种。在实际生产当中，短壁综合机械化开采使用的是双滚筒采煤机，主要采用的工艺是后退式综合机械化。与短壁综合机械化不同的是，长壁综合机械化采煤工艺要求开采工作面的长度，主要用于长工作面。长臂综合机械化是为了提高生产效率，減少设备移动次数和工作面端头多次作业所采用的工艺。放顶煤综合机械化采煤主要是通将采煤机工作面的煤矿进行切割、移动、推移等，该技术是一项综合要求过高的开采工艺。

5.1短壁综合机械化开采工艺

通常情况下，中小型煤矿一般采用短壁综合机械化开采工艺对中厚煤层进行开采。双滚筒采煤机后退式综合机械化工艺是短壁综合机械化开采所采用的工艺。而双滚筒采煤后退式综合器械化所采用的设备则是侧卸布置的单头刮板输送机，这项工艺技术的使用不仅可以加大采煤机的截深面，同时还可以实现设备的快速安装和搬运。但要注意的是，短壁综采工艺主要用于解决工作面端头、回采巷道当中的快速作业过程当中。由于短壁综合机械化开采工艺所才有的是双滚筒后退式采煤器械，该器械可以根据煤层可矿井的情况跟进行灵活调整。从而保障煤炭开采过程的统一性和灵活性。因此，在进行短壁综合机械化采煤时，还可以利用该技术解决工作面的采掘失衡问题和回收不规则的煤柱等问题。

5.2长壁综合机械化开采工艺

长壁综采区别与和短壁综采的是工作面的长度问题。长壁综采所要求的工作面相对较长。与短壁综合机械化开采工艺不同的是，长壁综采主要用于缓倾斜煤层和倾斜煤层的开采操作。一般通过增加工作面的长度来提高长壁综采的开采效率。长壁综采的过程主要包括装煤、运煤、顶板控制等。在这些过程当中，利用增加的工作面长度来提高每刀的采煤数量，这样可以极大的提高煤矿开采的工作效率。但要注意的是，由于长壁综采工艺对开采环境要求较高，因此刮板输送机的长度和煤矿的地质环境尤为重要。同时还要注意，回采巷道的掘进和支护、输送机的铺设长度都会影响长壁综合机械化开采工艺的生产效率。

5.3放顶煤综合机械化采煤工艺

针对厚煤层的开采，我国煤炭企业一般使用放顶煤综合机械化采煤工艺。放顶煤综合机械化采煤首先要对工作面的煤矿进行切割，在切割完成之后在对煤矿进行移动，最后再交由刮板运输机进行推移和运输。在放顶煤综采中首先利用采煤机对煤矿进行切割，在切割完成之后打开放煤窗口。在放煤过程结束之后关闭放煤窗口。放顶煤综采由于对时间间隔要求较高，在操作过程中对煤矿的切割刀数和窗口的关闭时间必须进行严格把控。

6综合机械化采煤工艺的总结

与全球其他国家煤炭资源相比，我国煤炭资源分布分散。加上我国地理环境差异性大，不同地区的煤层和地势千差万别。因此，在针对不同煤层开采时应采用不同的综合机械化工艺。对于薄煤层来说由于开采效率较低，这就要求综合机械化采煤工艺必须结合薄煤层的地质情况和开采条件。其次，综合机械化开采工艺还可以根据薄煤层的特点选择性的使用长短壁综合机械化开采工艺，以便解决薄煤层开采难度大、产量小等问题。由于中小型煤矿通常可以采用从巷柱式采煤方式，为了改进此种采煤方式，利用综采工艺对矿井内已经挖掘好的巷道进行重新布置。根据巷道自身的特点将长壁综合机械化开采设备应用到煤矿开采过程中来，进而提升煤矿的回采率。

7结束语

综上所述，为了实现煤炭集中高效生产的目标，提升煤矿生产安全系数以及帮助企业节约人工成本和开采成本，加强综合机械化采煤工艺研发与应用已经成为了当前煤矿行业发展的主要方向。在煤炭的开采过程，企业一定要根据不同的煤层和生产条件采用不同的施工方法，要结合长短壁综合机械化开采工艺，采用自动化运输和控制设备，从而提高企业开采的安全性和可靠性，实现煤矿企业可持续发展目标。

参考文献：

[1]周文中.浅析如何选择合理的采煤工艺[J].企业技术开发，2013（05）：102-103.

[2]宋传健，赵治勇.煤矿综合机械化采煤工艺研究[J].科技传播，2016（03）：212-213.

[3]郭齐.煤矿综合机械化采煤工艺探讨[J].机械管理开发，2017（03）：145-146.

（作者单位：黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司新陆煤矿）