煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨

2020-01-19王守波

中国设备工程 2020年15期

王守波

（呼伦贝尔蒙西煤业有限公司，内蒙古呼伦贝尔 021000）

煤矿的市场需求量相当大，被广泛应用于社会各行业，在社会生产和人们生活中发挥了重要作用，不仅提高了社会生产效率，也改善了人们的生活条件。与此同时，煤炭在工业方面的应用也推动了我国经济的进一步发展，是国民经济的重要支柱。对于煤矿企业来说，在煤矿开采过程中要注重提高效率，但不能忽略了质量，尽可能地满足社会需求，从而保障企业的可持续发展。其中，通过综合机械化采煤工艺是提高煤矿企业提高采煤质量的主要手段，因此，本文的研究具有一定的现实指导意义。

1 煤矿综合机械化对煤矿资源开采与生产的重要性

煤矿资源是推动我国经济繁荣发展的重要因素之一，城市现代化建设和发展也需要大量煤矿资源的支持。目前，我国的煤矿资源大都应用于热力和电力的供应以及日常生活中的动能供应，能够满足大部分的需求，保障社会的稳定运行。由于煤矿资源属于不可再生资源，所以在大规模开采过程中，要注意资源的有效性和使用性等问题，以免出现煤矿资源分配不均等现象。将煤矿综合机械化的采煤工艺应用其中，能够有效避免以上问题，巧妙地利用现代化的采煤技术，不断优化现有矿井作业过程中开采煤矿资源的流程，更好地将采煤工艺和技术运用到矿井开采的各个生产环节，从而提高煤矿开采和生产流程的管理水平。

此外，煤矿综合机械化生产模式有助于实现煤矿资源运输的机械化操作，进一步强化对煤矿井内机械化操作的全面性管理，进而达到提高生产效率的效果。从中可以看出，煤矿井内机械化操作的发展在整个煤矿资源开采过程中占据重要地位，因此，要充分发挥综合机械化的优势，促使煤矿资源产能最大化，从而实现煤矿企业采煤技术开发能力和管理能力的提升。

2 煤矿综合机械化采煤设备的相关概述

现代化机械设备是工艺技术强有力的支撑，实现了煤矿采煤工艺的综合化机械操作。基于此，对该工艺操作过程中使用的综合化机械设备进行相关研究。

2.1 采煤机

由于煤矿在生产过程中经常出现落煤问题，采煤机这一设备能够很好地解决该问题，因此，采煤机是目前煤矿企业开采煤矿资源过程中使用最频繁的设备。煤矿企业的发展状况、施工环境、资源需求等各不相同，采煤机又可以细分为以下两种，一是刨煤机，收集更深层次的煤矿资源；二是双滚筒式采煤机，常用于巷道等宽敞区域，同时，完成煤矿的采集和落煤的收集。一般来说，煤矿企业在开采过程中更倾向于使用双滚筒式采煤机，效果更佳。

2.2 工作区域面内的输送设备

输送设备是煤矿企业煤矿开采过程中最关键的设备，不仅实现了矿井内的煤矿资源输送，还保障了矿井内的产品向外输送。在实际开采过程中，煤矿企业对输送设备有着较高要求，不仅要求输送设备负担起整个生产流程的输送需求，还要保障输送质量和速度。因此，为满足以上要求，煤矿企业在选择设备时应注重两点：一是选材，严格把关，选择使用结构强度较大的材料用于整个生产线的输送；二是技术，依据输送的实际情况进行设计，将综合机械设备装置设计成弯曲式，以免煤矿资源在输送过程中掉落，给生产带来额外的经济损失。

2.3 液压支架装置

液压支架装置是煤矿生产过程中的必不可少的设备，起辅助作用。目前，煤矿企业在生产过程中所使用的是液压支架装置是自移式液压支架设备，自移式液压支架设备可以依据生产流程的实际情况和各矿井内工作区域的需求，从而实现动能的储存，并作用于顶板、输送机和支架等其他设备上，保障整个生产流程中各设备的稳定运行。

此外，多个液压支架设备的使用还能够进一步加固机械本身，避免机械滑动等问题，进而保障机械设备的稳定运行，提高生产效率。

2.4 可伸缩式的输送机装置

对于煤矿综合机械化采煤作业而言，可伸缩式的输送机装置的作用相当一般，是较为系统的一种装置，在现代化技术支持下能够储存60～100的贮带装置能力。近年来，随着科学技术的进步，可伸缩式输送机装置的贮带装置能够很好地控制输送机的长短和伸缩程度。一般来说，贮带装置处于工作面上以25～55m的频率进行综合化机械设备调节工作，巧妙地避免由输送装置控制原因而造成的采煤时间耽误，切实提高煤矿企业的采煤效率。

3 煤矿综合机械化采煤工艺的相关概述

3.1 长壁综合机械化采煤工艺

长壁综合机械化采煤工艺以工作面为依托，在相关设备的作用下完成作业，主要包含采煤机、液压支架装置和可伸缩式输送机装置等。如此一来，在输送机的作用下，工作面的长度被拉长，采煤机的采煤量也随之增加，不仅降低了煤矿企业采煤过程中断头工作步骤，也减少了对煤层的斜切次数，从本源上提高煤矿资源的质量和作业效率。其中，值得注意的是，在采煤前，要计算好工作面的长度，将采煤工作面的搬家次数控制在预期内。

此外，煤矿企业还要提前调查采煤区域的地质条件、可伸缩式输送机装置的伸缩长度和工作面的推动长度，控制好采煤机的作业深度，为采煤质量和效率奠定良好的基础，保障端头作业步骤与其他装置设备的工作效率，进而实现采煤量的最大化。

3.2 短壁综合机械化采煤工艺

总的来说，短壁综合机械化采煤工艺和长壁综合机械化采煤工艺有很多相似之处，特别是在工作面巷道开采、煤矿运输和工作面顶部支撑等环节。其中，两者最大的区别在于工作面的设置，就长壁综合机械化采煤工艺而言，要求工作面增强，而短壁综合机械化采煤工艺更倾向于在短的工作面上完成采煤作业，几乎采用的是退式采煤方式。对于短壁综合机械化采煤工艺来说，要求在采煤过程中做到以下两点：第一，工作人员要确保煤矿井的上端头和下端头可以迅速工作；第二，保障煤矿井内的回采巷道也要进行综合机械化操作。此外，采煤过程中要把握好采煤机的斜切度，尽可能地增加煤矿运输，并挑选轻巧的设备安置于各机械设备上，方便工作面的移动和安装，从而提高采煤作业质量和效率。

3.3 长短壁综合的机械化采煤工艺

顾名思义，该工艺是对长壁综合机械化采煤工艺和短壁综合机械化采煤工艺的结合，在挖掘好的巷道开发区中设立长壁式的采煤工作面，通过综合机械化采煤工艺的相关设备完成回采煤柱。从本质上来看，这种开采方式是从巷柱式开采向长壁综合机械化开采转变，但不是较主要的采煤方式，煤矿企业在开采过程中尽量少采用，甚至可以放弃使用。

3.4 放项煤综合机械化采煤工艺

目前，对于煤层较厚的煤矿而言，最常使用的采煤方式是放项煤综合机械化采煤工艺，开采过程主要分为三阶段：第一阶段是在采煤工作面上进行落煤、装煤、运煤，并安装好推动运输机的装置；第二阶段是在完成2～3刀的截煤工作后暂停，并按照一定的顺序打开支架后的放煤窗口，并巧妙利用支架后的另外一部运输机完成煤矿资源的运输。但是，如果出现矸石，工作人员要立刻关闭放煤窗口；第三，当工作面完成放煤工作后推进采煤工作面进行。

4 综合机械化开采工艺要求

近年来，综合机械化开采被广泛运用，采煤的质量和效率都得到了很大提升，这也对端头的作业提出了更高要求，在上下两端头的搬家过程也能够提高工作效率。因此，端头上的作业应尽量快速化，在工作面上的移动速度也要保障，并进机械化采煤，最终实现综合化机械开采工艺。对于煤矿企业来说，优秀的团队不仅需要需要先进的机械设备，还要有秩序地组织管理水平，减少中间繁杂的环节，从而达到最佳效果。