煤礦連采機(jī)應(yīng)用及前景分析

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

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煤礦連采機(jī)應(yīng)用及前景分析

朗國(guó)成
（山西中煤華晉能源有限責(zé)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(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)連續(xù)采煤機(jī)應(yīng)用條件、存在的問(wèn)題和推廣應(yīng)用前景及需要解決的技術(shù)問(wèn)題作了較為系統(tǒng)分析。

關(guān)鍵詞：連續(xù)采煤機(jī);房柱式開采；煤礦

1　連續(xù)采煤機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

連續(xù)采煤機(jī)短壁開采技術(shù)誕生于上個(gè)世紀(jì)六十年代，經(jīng)過(guò)幾十年的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，該技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，成為了煤炭機(jī)械化開采過(guò)程中普遍使用的一種技術(shù)。美國(guó)是最早使用短壁開采技術(shù)的國(guó)家。美國(guó)八十年代的煤炭開采總量將近有百分之七十通過(guò)短壁開采技術(shù)開采的[1,2]。為了大幅提高我國(guó)的煤炭開采量，我國(guó)在改革開放之初就引進(jìn)了大量的30多臺(tái)采煤機(jī)[5,6]。但是由于沒(méi)有相關(guān)配套設(shè)備的支持，這些采煤機(jī)大部分沒(méi)有發(fā)揮出自身的效果，采煤量并沒(méi)有出現(xiàn)較大幅度的上升。與此同時(shí)，連采機(jī)逐漸的走進(jìn)了人民的視野當(dāng)中。

連采機(jī)由于具有采煤效率高，十分機(jī)動(dòng)靈活等方面的特點(diǎn)，正在被各個(gè)國(guó)家所使用。我國(guó)也在全國(guó)范圍內(nèi)大量普及和推廣了連采機(jī)的使用。

2　連續(xù)采煤機(jī)在我國(guó)煤炭行業(yè)應(yīng)用前景

盡管我國(guó)的煤炭含量十分大，但是很多的煤炭資源特別是優(yōu)質(zhì)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(duì)這些地區(qū)煤炭資源的開采勢(shì)必會(huì)造成了資源的極大的浪費(fèi)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看也不利于這些資源城市和地區(qū)的健康發(fā)展。

同時(shí)，礦井下面的一些復(fù)雜的地勢(shì)狀況也使得長(zhǎng)壁開采機(jī)在井下很難有效的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)。特別是對(duì)于一些夾層和斷層的煤炭資源更是無(wú)從下手。長(zhǎng)壁開采自身存在的弊端造成了我國(guó)的大量的煤炭資源的浪費(fèi)，同時(shí)也使得我國(guó)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(shù)和成套設(shè)備的出現(xiàn)極較好的彌補(bǔ)了長(zhǎng)臂開采技術(shù)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?jī)?yōu)質(zhì)煤炭資源的浪費(fèi)，同時(shí)也延長(zhǎng)了礦井的使用年限。

3　連續(xù)采煤機(jī)在我國(guó)使用的優(yōu)缺點(diǎn)

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

盡管連采設(shè)備的優(yōu)勢(shì)十分大，但是我國(guó)在引進(jìn)來(lái)連采設(shè)備后并沒(méi)有取得預(yù)期的效果。首先，連采設(shè)備下井十分困難。連采設(shè)備之所以功能十分強(qiáng)大，就是因?yàn)榕涮自O(shè)備很多，造成了設(shè)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(shè)備對(duì)于前期的清道和除塵要求很高，我國(guó)很多的礦井難以滿足這一要求，這樣就使得連采設(shè)備很難在井下發(fā)揮作用；再次，由于我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間存在著巨大的差異，這使得引進(jìn)的連采設(shè)備很難和我國(guó)的相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符合；最后，后期的維修和保養(yǎng)十分困難。由于連采設(shè)備都是從國(guó)外進(jìn)口的大型的成套的設(shè)備，國(guó)內(nèi)沒(méi)有相關(guān)零件和部件的供應(yīng)商，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障和問(wèn)題很難在短時(shí)間內(nèi)得到有效的維修和保養(yǎng)。

4　連續(xù)采煤機(jī)使用條件和應(yīng)用范圍

連采設(shè)備對(duì)于煤層的要求也比較特殊。連采設(shè)備要想發(fā)揮出自身的作用，煤層高度不應(yīng)該大于500米，同時(shí)煤層的傾角不能超過(guò)12度，煤層的厚度要基本維持在1.3-4m的水平。同時(shí)，煤層的頂板要保持在中等以上，這樣才有確保連采設(shè)備的可錨性優(yōu)良。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在我國(guó)158個(gè)礦井中，有94個(gè)礦井屬于完全適合采煤的標(biāo)準(zhǔn)，這94個(gè)礦井的總的煤層可開采量超過(guò)6000多噸。此外，在這158個(gè)礦井中，有大約170多個(gè)煤層基本上也滿足了開采的條件，這170多個(gè)煤層的總的煤炭?jī)?chǔ)存量接近1.8×109噸。所以，我國(guó)要積極引進(jìn)和改進(jìn)連續(xù)開采技術(shù)，把我國(guó)豐富的煤炭資源可以低成本的開采出來(lái)。我國(guó)幅員遼闊，地大物博，特別是煤炭資源十分豐富。同時(shí)我國(guó)很多的大型的優(yōu)質(zhì)煤礦的地質(zhì)條件十分優(yōu)良，十分適合機(jī)械化采煤。但是，我國(guó)也有相當(dāng)多的煤炭資源沒(méi)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(shè)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(shè)備經(jīng)常使用的采煤方法。

因此，我國(guó)在煤炭開采的過(guò)程中應(yīng)該充分發(fā)揮長(zhǎng)壁采煤設(shè)備和連采設(shè)備各自的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)開采條件和地質(zhì)條件來(lái)綜合運(yùn)用這兩種設(shè)備，這樣才能不斷把我國(guó)的煤炭資源開采出來(lái)。

5　目前連續(xù)采煤機(jī)發(fā)展要解決的問(wèn)題

連采設(shè)備在我國(guó)遇到了一些技術(shù)瓶頸和一些自然條件的限制。這是由于我國(guó)的一些礦井在引進(jìn)之前并沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的研究，沒(méi)有對(duì)煤層和防火等進(jìn)行研究，致使引進(jìn)的連續(xù)設(shè)備很難發(fā)揮出應(yīng)有的作用。所以，我國(guó)應(yīng)該著眼于自身成套設(shè)備的研發(fā)和改進(jìn)，逐步擺脫多國(guó)際連續(xù)設(shè)備的依賴，這樣不僅能夠有效的降低成本，同時(shí)也使得后期的維護(hù)和保養(yǎng)變得十分容易。目前制約連采設(shè)備在我國(guó)礦井中大批量使用的一個(gè)原因就在于存在著一些技術(shù)方面的限制。主要有以下幾個(gè)方面的技術(shù)限制：泵缸系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定；短壁工序十分復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采；采高、切割頭的寬度和機(jī)身的長(zhǎng)度很難適應(yīng)井下的開采環(huán)境；連采設(shè)備在面對(duì)十分惡劣的開采環(huán)境時(shí)，其故障傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)[9]經(jīng)常的出現(xiàn)故障。

所以，我國(guó)應(yīng)該加大對(duì)國(guó)產(chǎn)成套采煤設(shè)備和技術(shù)的研發(fā)力度，不斷優(yōu)化和改進(jìn)相關(guān)的技術(shù)，這樣就能有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)采煤設(shè)備的不足，這樣才能進(jìn)一步提高我國(guó)煤炭的開采量。

參考文獻(xiàn):

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

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

[3]王禹,呂振德,徐世平.連續(xù)采煤機(jī)條帶式采煤工藝的應(yīng)用試驗(yàn)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),1996(01).

[4]李躍寧,吳志海.我國(guó)煤礦掘進(jìn)裝備技術(shù)發(fā)展的思路[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2000(09).

作者簡(jiǎn)介：朗國(guó)成（1984-），男，助理工程師，主要從事：機(jī)電維護(hù)管理工作。

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