煤矿井下机械化综采技术的应用研究

李宝利

摘要：我国是一个发展中的国家，人们的生活水平不断提高，对能源的需求量不断增加。目前，煤矿资源在社会经济发展的过程中起着极为重要的作用，需要合理规划煤炭资源的使用情况，提升其开采质量及使用效率，提高煤矿企业的经济效益。文章主要叙述了煤矿井下采煤工艺及采煤技术的选择策略。

关键词：煤矿;机械化;综采技术

引言

煤炭作为一种重要的能源，在国民经济发展中占据着重要的位置，随着科技水平的不断发展，煤矿井下综采作业技术不断进步，综采效率不断提升，由于缺乏对联动综采技术的研究，虽然井下机械设备不断增加，综采作业效率取得了一定的提升，但是导致对机械设备拆除周期大幅增加，煤矿井下单位时间的煤炭综采效率并未获得显著的提升，给煤矿井下的综采作业经济性和安全性造成了较大的影响。本文提出了一种机械化综采技术方案，通过合理配置井下综采机械设备的联动运行方式提升综采作业的协调性，提升了综采线体平衡率，通过合理选择顶板支护方式实现在确保支护安全的前提下降低支护作业时间，通过合理设置各类机械设备的布局实现设备的快速拆除，根据在某矿的实际应用表明通过采用井下机械化综采技术方案能够将综采面的综采作业效率提升37.5%，对综采设备的收撤速度提升了23.6%，极大地提升了煤礦井下作业的效率和安全性，具有较大的应用推广价值。

1煤矿井下采煤概述

综合煤矿公司的发展策略，在开展矿下煤炭开采工作期间，必须对有关的工作内容进行充分了解和分析。利用各种煤炭采掘技术与工艺的优点，能够促进矿下煤炭采掘规划得到技术的支持和保障，对煤炭生产工作中存在的隐患进行科学处理。在对煤炭资源进行实际开采期间，必须针对开采地区的真实状态和煤炭采掘标准等问题进行有效分析，以便给技术的择取提供参照依据，保证煤矿公司能够得以长久稳定运营。

2煤矿井下采煤工艺及技术的发展现状分析

创新性技术的发展推动着采煤技术及工艺朝着高科技的方向不断前进，采煤工艺的创新程度不断加大，新型设备被投入到煤矿作业中，取得了较好的效果，大大提高了采煤效率与质量，给企业带来了巨大的经济效益，达成了较高的环保目标。国内的煤矿资源较为丰富，需要不断创新开采技术，提高开采效率，促进煤矿行业的发展。目前，煤矿回采技术的发展潜力巨大，有望广泛应用于煤矿资源的开发过程中。煤矿资源属于不可再生资源的一部分，需要不断提升其利用效率，减少资源浪费状况，加大对新技术的研发力度，使得煤矿井下作业朝着高科技、集成化的方向不断前进。

3煤矿井下机械化综采技术的应用

3.1自动综采技术优化

传统人工控制截割方案无法满足联动控制要求，因此提出了一种新的采煤机自动综采技术方案，该割煤控制系统采用智能化自动截割作业，工作面回采时人工割煤一个循环智能化系统记忆割煤方式，之后系统根据记忆自行割煤，如有顶底板变化、构造等特殊情况时人工进行干预;工作面正常后，人工割煤一个循环系统记忆割煤方式再恢复智能化系统。采煤机向机头方向行驶，割通机头煤壁，漏出半滚筒，停止行走，上滚筒下降，通过截割记忆功能实现机头端滚筒下降后的卧底量，折返机尾方向行走，经过弯曲段，至巷道尾部时架斜切进刀割煤，停止行走采煤机，再折返机头方向行走，此时推溜动作已经结束，采煤机开始割三角煤，再次割通机头，停止行走，同样机头端滚筒下降到记忆位置，折返扫底刀向机尾方向正常割煤，直到割通机尾煤壁，此为一个循环即两刀，循环进度 0.8 m。机尾斜切进刀方式同机头。该自动割煤技术能够适应性煤矿井下复杂地质环境，综采作业速度快、安全性好、稳定性高，能够满足井下自动化综采作业的技术要求。

3.2综采面机械设备的防滑方案

煤矿井下地质条件较为复杂，液压支架在支护过程中易发生滑移或者倾斜，不仅影响煤矿井下综采作业的安全性，而且还导致需要重新调整支护，给井下的综采作业效率也造成了较大的影响，在该井下机械化综采技术方案中对液压支架的防滑支护进行了优化。液压支架支护时在支架的底座的前侧增加一个调节千斤顶，该千斤顶和刮板输送机端部相连接，实现液压支架的刮板输送机之间的相对位置的固定，同时可以抵消刮板输送机要下滑时的下滑力。为了进一步增加对液压支架的防滑效果，将1～3架作为一个固定的液压支架，设置一个固定的千斤顶，使每组支架的下端头保持稳固，能够实现对液压支架移位的一次性调节，确保支架工作时的初始的工作压力大于25MPa，在综采作业过程中每前进100m对液压支架支护组进行一次加压，严格控制支护高度和初撑力，该刮板输送机和液压支架的防滑移方案如图1所示。

3.3放顶煤开采技术

放顶煤开采技术和上述所讲的开采方式比较来讲，在经济收益上会更具优势，同时这种方式也有自身缺陷。比如，在具体运用期间存有采煤工作面围岩损坏的问题，导致溢出大量瓦斯气体，严重影响到开采工人的人身安全和采煤工作的顺利进行。这一采煤技术和过去的采煤技术相比，在技术的运用上具有一定的创新性。所以，在择取相关机械设施时必须综合实际情况进行，要不断借鉴和引进发达国家的先进技术。在布控采煤工作面期间，需要通过倾斜长臂的模式来开展采掘工作，以便从整体上提升机械设施的采掘成效。

3.4控制煤矿井下硬顶版采煤技术分析

首先，硬顶版能够给煤矿层带来固定的压力作用，能给岩层爆炸和破裂提供准备。硬顶板通常设置在地下位置处，获得的压力水平较小。该技术具有较高的灵活性，适合在突发情况下临时应用，能有效提高开采效率。规范采煤过程中涉及到的间距，确保煤矿碎裂和开采过程的同步性，能够推动开采质量与效率的不断提高。其次，在顶煤开采过程中，需要运用硬顶板采煤技术。顶煤的高度较高，具有较大的开采难度，需要提前完成打孔工作，在适当点完成爆破工作之后再进行采集，提高处理效果与控制效率，确保高效率完成采煤作业。

3.5综采工艺

由于煤炭的开采工作存在诸多风险和安全隐患，因此在择取和运用各种采煤技术的过程中，必须综合具体情况来进行。例如，常见的综合机械化采煤技术，在进行具体运用期间，持续运行是其最为显著的一大优点，在运用期间可以充分展现出机械化的特点。这个特点在采煤工作面的工序运用、生产作业等很多方面均获得了普遍运用，并且均具有良好的运用成效。不但可以有效提高煤炭生产的机械化程度，同时还可以推动采煤技术在实际运用中的收效得以充分提升。因此，和其他采煤技术比较来讲，综采技术在具体运用期间更具优势、能够收获更好的成效。

结语

针对煤矿井下综采作业分布混乱、无法充分提升综采作业效率的现状，本文提出了一种新的井下机械化综采技术，合理的对各类综采设备进行排布和联动作业，通过煤矿井下机械化综采联动控制方案实行了对采煤机、刮板输送机、液压支架的联合运行控制，将煤矿井下的综采作业效率提升了37.5%以上，同时通过对液压支架防滑方案和综采机械设备快速收撤技术方案的研究将井下综采设备的收撤速度比优化前提升了约23.6%。

参考文献

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