煤礦綜合機械化采煤工藝研究

摘 要：近年來，隨著我國煤礦科技的發展，國內各煤礦企業的自動化、現代化水平越來越高，綜合機械化采煤已成為各煤礦企業現代化發展的主要方向。為進一步提升綜合機械化采煤工藝生產效能，更好的保障煤礦開采的高產、高效。本文在介紹了綜合機械化采煤法采煤優勢的基礎上，分析了短、長壁綜合機械化采煤法，研究了綜合機械化采煤對設備的要求及各設備情況，并探究了如何推廣綜合機械化采煤工藝，以期對我國煤礦開采的高產、高效有所助益。

關鍵詞：綜合機械化；采煤；優勢；方法

綜合機械化采煤也就是我們通常所說的綜采，是指一些基本采煤工序，如破煤、裝煤、運煤、巷道支護、頂板管理等，主要靠機械來完成。此采煤工藝的主要特點為高自動化、機械化，生產能力強、適應性強等。把此工藝科學、合理的應用于煤礦開采，不僅可有效節約人力資源，而且能大幅提升煤礦產能，同時可更好的保障安全生產。是各煤礦企業現代化發展的必然選擇。

1 煤礦綜合機械化采煤優勢

采煤工作面應用綜合機械化采煤法后，工作面的破煤、裝煤、運煤以及巷道支護等都可實現機械化，此采煤法的最大優勢就是機械化程度高。傳統采煤法工作面的打眼、放炮、落煤都需人工作業，整個開采作業基本由人來完成，不但煤炭常量低，而且易浪費煤炭資源，甚至引發人員傷亡。

而綜合機械化采煤各開采工序主要由機械來完成采煤作業，如用采煤機采煤，運輸機裝煤，液壓支架自移，自行脫落采空區頂板等。此外，井下水、電系統，安全系統等也都引入了自動化，有效減少了勞動力，減輕了工人勞動強度，符合現代礦井的安全、高效開采需求。

2 煤礦綜合機械化采煤工藝方法

當前，我們常用的綜合機械化采煤主要有短壁機械化采煤與長壁機械化采煤，這兩種采煤工藝各有優劣。

2.1 短壁綜合機械化采煤

此采煤法主要適用于短長度開采面，其屬于一種后退式開采，常用于開采煤柱或開采一些形狀不規則的快斷煤層。可采用雙滾筒采煤機中部斜切進刀實施單向切煤，可增加截深，同時工作面設備實現了輕型化，實際安裝與搬運更快捷，更方便。

2.2 長壁綜合機械化采煤

此采煤法與短壁采煤法巷道布置、支護頂板、巷道運輸，通風等體系大致相同，但其所開采的工作面較長。對于工作面長度的增加，主要有以下優勢：采煤機割一刀可采更多的煤，可減少工作面斜切用時與端頭作業用時，降低煤礦開采成本，提高企業經濟效益。

3 綜合機械化采煤設備要求

3.1 能適應多種采煤環境

隨著各礦井地勢的不同，煤層賦存條件的千差萬別，實際開采需求也會不同。要想使綜合機械化采煤技術得到更好的推廣與應用，其采煤設備必須能適應多種工作環境，工作需求，在各種環境下都可高效施工。采煤設備在井下作業時，開采設備必須能很好的適應實際施工環境，能依據礦井具體地質條件，因地制宜施工，要能順利，高效采煤。

3.2 能適應大斷面巷道快速掘進要求

采用綜合機械化采煤工藝輸送煤炭時，人們常用刮板輸送機運煤，這種刮板輸送機具有可彎曲性，運輸能力強等特點，但在實際使用時需鋪設的工作面很長，同時為滿足可彎曲刮板輸送機的輸送要求，開采作業中應用的機械必須能快速掘進大斷面巷道，如大功率掘進機、連續采煤機等，應用這些機械后，能在很短的時間內鋪設完工作面，滿足運輸機運能，實現高效率輸送煤炭。

4 綜合機械化采煤需用到的設備

4.1 采煤機

炮煤機與滾筒式采煤機是當前煤礦開采中主要用到的采煤機。就我國的煤礦開采現狀而言，雙滾筒式采煤機在各大礦井中應用最廣泛，這主要是由于雙滾筒采煤機具有自動調節高度的功能，且能實現高效采煤，其結構與工作原理雖類似于普通采煤機，但其功率更大，生產能力更強。

4.2 工作面輸送機

在應用綜合機械化采煤工藝施工時，由于開采效率高，且鋪設的運輸工作面較長，整個采煤過程需有高運能的輸送機做配合。當前，可彎曲式刮板輸送機，是很多礦井進行綜合機械化采煤施工的首選輸送機，應用此機械不但能很好的滿足采煤工作面的運煤需求，而且可作為支點來支撐導軌運行與移動液壓支架移動，因此，此機械也越來越受到廣大礦井的青睞。

4.3 自移式液壓支架

該支架是很多礦井應用綜合機械化采煤工藝的首先支架，在其內部高壓液體的作用下，此支架可大幅儲存動力，滿足多種采煤作業需求。如支護頂板、推移輸送機、及時處理煤礦采空區等，此外，一些端頭液壓支架，可用來有效錨固輸送機機頭、機尾，加固錨固支架等，防止它們產生滑動。

4.4 可伸縮帶式輸送機裝置

在實施綜合機械化采煤作業時，區段運輸巷中一項重要運輸設備為可伸縮帶式輸送機，該設備自身具有一定貯帶功能，其貯帶長度可達50m至100m。當推移礦井回采工作面時，可伸縮帶式輸送機的貯帶功能，可根據實際需求拉伸或縮短輸送機長度，同時可依據推進距離，科學、合理的實施頻率開展。通常回采工作面每向前推進25m至50m，可伸縮帶式輸送機就會實施一次頻率開展，借助帶式輸送機的實時頻率開展，可有效縮短控制輸送帶耗時。

4.5 移動變電站與乳化液泵站

相比于普通機械化采煤，在應用綜合機械化采煤工藝后，其移動變電站可隨礦井回采工作面推進不斷前移。在煤礦開采作業中，變電所送來的高壓電，不能直接應用于輸電機、采煤機，需借助移動變電站進行電壓轉換，把電壓轉換成能匹配這些設備的電壓，以供設備工作使用。此外，工作面所用的液壓設備，需有高壓力乳化液提供動力，這些高壓力乳化液主要來自于乳化液泵站。由于綜合機械化采煤所配套的乳化液泵站可隨工作面不斷推移，這樣可顯著節約工時，大幅提高采煤效率。

5 綜合機械化采煤工藝的推廣措施

1）所用的采煤機必須能適應綜合機械化生產需求，這是推廣綜合機械化采煤工藝，首先應解決的問題，同時也是實現機械化采煤的關鍵。

2）在進行綜合機械化采煤工作面設計時，必須重視要能實現整個生產過程的高度連續性。礦井引入機械化采煤工藝后一般可顯著提高煤礦生產效率，使工作面煤日產量大幅增加，這就是對工作面煤炭的及時運輸提出了個更高要求。

3）綜合機械化采煤中，應用了自動化移動的液壓支架，此支架的應用，可有效彌補傳統采煤工藝存在的缺陷，不但能縮短移架工時，而且能顯著提高支架性能，實現及時、有效支護。

上述工藝，很好的體現了傳統采煤工藝與綜合機械化采煤工藝的不同，綜合機械化采煤工藝的應用，可有效彌補傳統采煤工藝中的很多不足，同時可減少勞動力，減輕工人作業強度，提高煤炭產量。

6 結語

總之，采煤工藝的好壞，會直接影響煤礦開采效率與煤炭質量。與傳統采煤工藝相比，綜合機械化采煤工藝具有很多優勢，其出現，可以說是煤礦開采工藝的一大飛躍。通過研究煤礦綜合機械化采煤工藝的采煤方法、采煤優勢、采煤設備、推廣措施，有助于人們更好的了解綜合機械化采煤，促進更多煤礦企業應用綜合機械化采煤工藝，有助于促進煤礦企業的高產、高效，為企業創造更大經濟效益。

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作者簡介：王永生（1969-），男，河南唐河縣人，助理工程師，研究方向：開采掘進。