煤礦綜合機械化采煤工藝探析

前言

煤炭一直被人們譽為黑色的金子，我國煤炭資源豐富，煤炭行業是支撐我國國民經濟發展的重要行業之一。但煤炭開采不僅需要專業的理論及技術為支撐，還需廣泛應用先進的信息技術，才能有效提升全行業的生產效率和管理水平。另一方面我國人口眾多對煤炭的需求量逐年增加。為了滿足對煤炭增長的日益需要，必須進一步改進工藝和裝備， 實現礦井高產高效集中化生產。改革開放三十多年以來，我國煤炭工業綜合采煤機械化的發展大大提高了采煤機械化水平。隨著綜采裝備與工藝的進展進步.在采煤機械中，無鏈牽引雙滾筒采煤機、雙速、側卸封底式刮板輸送機等新設備相繼出現，機械化采煤單產與效率都得到了大幅提升。大量生產綜合機械化采煤設備，能迅速增加綜合機械化采煤工作面，大幅度增加煤炭產量、提高經濟效益。利用高能力新型綜采設備實現長期綜采是今后機械化采煤的必定進展方向。

綜合機械化采煤技術概述

綜合機械化采煤工藝簡稱綜采。是指采用雙滾筒采煤機或刨煤機落煤、裝煤，可彎曲刮板輸送機運煤、自移式液壓支架支護采場落煤、裝煤、運煤、支護、采空區處理全部實現機械化的采煤工藝。這樣的工作面叫綜合機械化采煤工作面，簡稱綜采工作面。綜采工作面設備是指工作面和平巷生產系統中的機械和電氣設備，其中包括滾筒采煤機（刨煤機）、液壓支架、可彎曲刮板輸送機、橋式轉載機、可伸縮帶式輸送機、乳化液泵站、供電設備、集中控制設備、單軌吊車以及其他輔助設備等。近幾十年特別是近十年以來，我國綜合采煤工藝已經取得了長足的發展，形成了具有中國特色的現代化開采技術與裝備體系，下面將簡要介紹一下綜采所需要幾種設備。

·滾筒式采煤機和刨煤機

滾筒采煤機是以螺旋滾筒作為工作機構的采煤機械，當滾筒旋轉并截入煤壁時，利用安裝在滾筒上的截齒將煤破碎，并通過滾筒上的螺旋葉片將破碎下來的煤裝入刮板輸送機。刨煤機是一種采用刨削方式落煤的采煤機械，刨刀刨削煤壁將煤刨落，刨落的煤在刨頭犁形斜面的作用下被裝入輸送機送出采煤工作面。 由于滾筒式采煤機的采高范圍大，對各種煤層適應性強，能截割硬煤，并能適應較復雜的頂底板條件，因而得到了廣泛的應用。刨煤機要求的煤層地質條件較嚴，一般適用于煤質較軟不粘頂板、頂底板較穩定的薄煤層或中厚煤層，故應用范圍較窄。但是刨煤機結構簡單，尤其在薄煤層條件下勞動生產率較高。

·工作面輸送機

綜采工作面采用可彎曲刮板輸送機，要求運輸能力大，鋪設長度長，結構強度高。它既是運煤機械，又是采煤機運行的導軌和移動液壓支架的支點。

·液壓支架

綜采工作面自移式液壓支架（簡稱液壓支架），是靠高壓液體作主動力完成頂板支護、支架前移、推移輸送機和采空區處理等工序的。此外，還有專用于工作面上、下出口、維護輸送機頭、機尾的端頭液壓支架，用于錨固輸送機頭、機尾，防止滑動的錨固支架等。

·轉載機

轉載機是安裝在工作面下出口的區段運輸平巷內的橋式刮板輸送機。它一端與工作面的輸送機搭接，另一端在帶式輸送機的機尾上，將工作面運出的煤。

綜合機械化采煤工藝工作面全部實行機械化作業，其生產過程大體如下：采煤機落煤與裝煤、輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機至新位置、采空區頂板強行放頂。綜采之所以先進是因為破、裝、運、支、處等五個主要生產環節全部實現了機械化，減少了中間人力參與的環節，提高了勞動效率。綜合機械化采煤采用連續性的高技術能實現大規模生產，高產高效，因此是目前世界上最先進的采煤工藝，也是實現煤礦高產高效集中化生產的重要途徑。

綜合機械化采煤技術發展趨勢

在當今社會發展的新形式下，煤礦開采技術的進步和完善始終是采礦學科發展的主題。我國采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高。在發展現代采煤工藝的同時，我國繼續發展多層次、多樣化的采煤工藝，建立了具有中國特色的采煤工藝理論。比如，我國長壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩定、地質構造復雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大的發展空間。

總之，建設高產的、高效的礦井是煤炭企業生存并謀求發展的必由之路，是增強煤炭企業整體的競爭實力和可持續發展能力的途徑。綜合機械化采煤工藝在煤礦開采中的應用能夠獲得良好的經濟效益和社會效益，是實現煤礦的高產、高效以及現代化的重要方式。

（作者單位：義煤集團孟津煤礦綜采辦）