煤礦連采機應用及前景分析

朗國成（山西中煤華晉能源有限責任公司王家?guī)X煤礦,山西　稷山　043200　）

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煤礦連采機應用及前景分析

朗國成
（山西中煤華晉能源有限責任公司王家?guī)X煤礦,山西稷山043200）

摘 要:系統(tǒng)回顧了連續(xù)采煤機國內外發(fā)展現(xiàn)狀,對連續(xù)采煤機應用條件、存在的問題和推廣應用前景及需要解決的技術問題作了較為系統(tǒng)分析。

關鍵詞：連續(xù)采煤機;房柱式開采；煤礦

1　連續(xù)采煤機發(fā)展現(xiàn)狀

連續(xù)采煤機短壁開采技術誕生于上個世紀六十年代，經過幾十年的不斷改進和創(chuàng)新，該技術已經相當成熟，成為了煤炭機械化開采過程中普遍使用的一種技術。美國是最早使用短壁開采技術的國家。美國八十年代的煤炭開采總量將近有百分之七十通過短壁開采技術開采的[1,2]。為了大幅提高我國的煤炭開采量，我國在改革開放之初就引進了大量的30多臺采煤機[5,6]。但是由于沒有相關配套設備的支持，這些采煤機大部分沒有發(fā)揮出自身的效果，采煤量并沒有出現(xiàn)較大幅度的上升。與此同時，連采機逐漸的走進了人民的視野當中。

連采機由于具有采煤效率高，十分機動靈活等方面的特點，正在被各個國家所使用。我國也在全國范圍內大量普及和推廣了連采機的使用。

2　連續(xù)采煤機在我國煤炭行業(yè)應用前景

盡管我國的煤炭含量十分大，但是很多的煤炭資源特別是優(yōu)質的煤炭資源都處于建筑物、道路以及河流和湖泊之下，開采難度十分大。如果放棄對這些地區(qū)煤炭資源的開采勢必會造成了資源的極大的浪費，從長遠來看也不利于這些資源城市和地區(qū)的健康發(fā)展。

同時，礦井下面的一些復雜的地勢狀況也使得長壁開采機在井下很難有效的發(fā)揮自身的優(yōu)勢。特別是對于一些夾層和斷層的煤炭資源更是無從下手。長壁開采自身存在的弊端造成了我國的大量的煤炭資源的浪費，同時也使得我國整體的煤炭資源的開采量出現(xiàn)了大幅的下降。

所以，短臂技術和成套設備的出現(xiàn)極較好的彌補了長臂開采技術存在的弊端和不足，使得一些“三下”地區(qū)地下煤炭資源以及斷層和夾層里面的煤炭資源都能得到有效的開采，這不僅避免了大量優(yōu)質煤炭資源的浪費，同時也延長了礦井的使用年限。

3　連續(xù)采煤機在我國使用的優(yōu)缺點

在美國，很多的礦井和煤礦都比較喜歡使用連采機進行大規(guī)模的開采，這是由于連采機的成本很低，但是能夠帶來很大的經濟效益。長壁采煤設備不僅成本高，而且效率十分低下。一套長壁設備大約需要花費以前多萬美元，年產量只有1200噸，但是一套連續(xù)采煤設備加上相應的配套設施花費才兩百萬美元，但是采煤量是長壁設備的五倍，超過6000度噸。所以，連采設備的優(yōu)勢十分明顯。連采設備之所以具有那么大的優(yōu)勢就在于，連采設備十分靈活，很多長壁設備很難觸及到的區(qū)域連采設備都能夠輕松的觸及且速度快，出煤率十分高。

盡管連采設備的優(yōu)勢十分大，但是我國在引進來連采設備后并沒有取得預期的效果。首先，連采設備下井十分困難。連采設備之所以功能十分強大，就是因為配套設備很多，造成了設備整體的噸位很大，體積也十分龐大，這樣就不能順利的下井；其次，由于連采設備對于前期的清道和除塵要求很高，我國很多的礦井難以滿足這一要求，這樣就使得連采設備很難在井下發(fā)揮作用；再次，由于我國的技術標準和國外的技術標準之間存在著巨大的差異，這使得引進的連采設備很難和我國的相關的技術標準相符合；最后，后期的維修和保養(yǎng)十分困難。由于連采設備都是從國外進口的大型的成套的設備，國內沒有相關零件和部件的供應商，一旦設備出現(xiàn)故障和問題很難在短時間內得到有效的維修和保養(yǎng)。

4　連續(xù)采煤機使用條件和應用范圍

連采設備對于煤層的要求也比較特殊。連采設備要想發(fā)揮出自身的作用，煤層高度不應該大于500米，同時煤層的傾角不能超過12度，煤層的厚度要基本維持在1.3-4m的水平。同時，煤層的頂板要保持在中等以上，這樣才有確保連采設備的可錨性優(yōu)良。根據(jù)相關的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在我國158個礦井中，有94個礦井屬于完全適合采煤的標準，這94個礦井的總的煤層可開采量超過6000多噸。此外，在這158個礦井中，有大約170多個煤層基本上也滿足了開采的條件，這170多個煤層的總的煤炭儲存量接近1.8×109噸。所以，我國要積極引進和改進連續(xù)開采技術，把我國豐富的煤炭資源可以低成本的開采出來。我國幅員遼闊，地大物博，特別是煤炭資源十分豐富。同時我國很多的大型的優(yōu)質煤礦的地質條件十分優(yōu)良，十分適合機械化采煤。但是，我國也有相當多的煤炭資源沒藏在建筑物、道路以及河流湖泊之下，這些“三下”地區(qū)使得煤炭開采變得十分困難。所以，連采設備的出現(xiàn)突破了“三下”地區(qū)自然條件的限制，可以使得這些地區(qū)的煤炭資源得到順利開采。條帶法[1]、房柱式法等方法都是連續(xù)采煤設備經常使用的采煤方法。

因此，我國在煤炭開采的過程中應該充分發(fā)揮長壁采煤設備和連采設備各自的優(yōu)勢，根據(jù)開采條件和地質條件來綜合運用這兩種設備，這樣才能不斷把我國的煤炭資源開采出來。

5　目前連續(xù)采煤機發(fā)展要解決的問題

連采設備在我國遇到了一些技術瓶頸和一些自然條件的限制。這是由于我國的一些礦井在引進之前并沒有進行相關的研究，沒有對煤層和防火等進行研究，致使引進的連續(xù)設備很難發(fā)揮出應有的作用。所以，我國應該著眼于自身成套設備的研發(fā)和改進，逐步擺脫多國際連續(xù)設備的依賴，這樣不僅能夠有效的降低成本，同時也使得后期的維護和保養(yǎng)變得十分容易。目前制約連采設備在我國礦井中大批量使用的一個原因就在于存在著一些技術方面的限制。主要有以下幾個方面的技術限制：泵缸系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定；短壁工序十分復雜，很難實現(xiàn)機械化開采；采高、切割頭的寬度和機身的長度很難適應井下的開采環(huán)境；連采設備在面對十分惡劣的開采環(huán)境時，其故障傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)[9]經常的出現(xiàn)故障。

所以，我國應該加大對國產成套采煤設備和技術的研發(fā)力度，不斷優(yōu)化和改進相關的技術，這樣就能有效的彌補傳統(tǒng)采煤設備的不足，這樣才能進一步提高我國煤炭的開采量。

參考文獻:

[1]胡炳南,張玉卓,王明立.連續(xù)采煤機房柱式分層開采厚煤層技術研究[J].煤炭科學技術,2000(10).

[2]魚云龍.淺談連續(xù)采煤機的使用情況[J].陜西煤炭技術,1997(02).

[3]王禹,呂振德,徐世平.連續(xù)采煤機條帶式采煤工藝的應用試驗研究[J].煤炭科學技術,1996(01).

[4]李躍寧,吳志海.我國煤礦掘進裝備技術發(fā)展的思路[J].煤炭科學技術,2000(09).

作者簡介：朗國成（1984-），男，助理工程師，主要從事：機電維護管理工作。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.055