綜合機(jī)械化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用探討

李星 黃廷選

【摘 要】煤礦資源是我國(guó)工業(yè)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钏仨毜闹匾Y源，煤礦資源的開(kāi)采工作直接決定著煤礦資源的產(chǎn)量和質(zhì)量，進(jìn)而給相關(guān)行業(yè)的發(fā)展造成影響。由于煤礦開(kāi)采工作的環(huán)境較為惡劣，同時(shí)也容易受到外界因素的干擾，因此，開(kāi)采環(huán)節(jié)的安全性便成為了煤礦企業(yè)最為重視的問(wèn)題。綜合機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到煤礦開(kāi)采工作之后，不僅能夠充分保證煤礦開(kāi)采工作的安全性，也能進(jìn)一步提高開(kāi)采效率，進(jìn)而對(duì)煤礦行業(yè)的發(fā)展提供幫助。

【關(guān)鍵詞】煤礦開(kāi)采；綜合機(jī)械化；設(shè)備；應(yīng)用

隨著我國(guó)機(jī)械化生產(chǎn)水平不斷提高，各行各業(yè)的生產(chǎn)工作越來(lái)越離不開(kāi)機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備，機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備也在煤礦開(kāi)采工作中發(fā)揮著重要作用。就我國(guó)煤礦企業(yè)現(xiàn)階段的生產(chǎn)情況來(lái)看，煤礦生產(chǎn)效率低和安全事故頻發(fā)仍是影響煤礦企業(yè)健康發(fā)展的重要問(wèn)題。因此，綜合機(jī)械化在煤礦開(kāi)采工作中的應(yīng)用能夠有效解決這些問(wèn)題，進(jìn)而保證煤礦企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高，為我國(guó)發(fā)展提供充足的戰(zhàn)略資源。

一、綜合機(jī)械化采煤技術(shù)概述

綜合機(jī)械化是煤礦開(kāi)采領(lǐng)域近年來(lái)廣泛被應(yīng)用的現(xiàn)代化技術(shù)手段，該技術(shù)在國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的煤礦行業(yè)中很早便已得到了普及，而中國(guó)由于技術(shù)發(fā)展水平的限制，在綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的研究與應(yīng)用方面起步相對(duì)較晚，但通過(guò)對(duì)國(guó)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與研究成果的借鑒，及煤礦行業(yè)技術(shù)研究人員的不斷努力，綜合機(jī)械化在中國(guó)的發(fā)展取得了較大的進(jìn)步。綜合機(jī)械化采煤技術(shù)具體來(lái)說(shuō)就是通過(guò)機(jī)械設(shè)備與系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)用，使采煤工作面的大部分工作內(nèi)容都通過(guò)機(jī)械設(shè)備來(lái)完成，主要包括破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理及回采巷道運(yùn)輸、掘進(jìn)等，這些原本需要多人共同操作才能完成的工作可由采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架等相應(yīng)機(jī)械設(shè)備完成，并通過(guò)現(xiàn)代化的自動(dòng)感應(yīng)、檢測(cè)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與智能化作業(yè)的目標(biāo)。

二、煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)設(shè)備

現(xiàn)階段，我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)煤礦資源的支持，同時(shí)各行業(yè)對(duì)煤礦資源的需求量也越來(lái)越大，因此，煤礦企業(yè)必須加大煤礦開(kāi)采力度，才能源源不斷地為國(guó)家發(fā)展提供煤礦資源。提高煤礦資源的開(kāi)采效率應(yīng)該在保證煤礦開(kāi)采工作安全、穩(wěn)定開(kāi)展的前提下實(shí)現(xiàn)，因此，在煤礦開(kāi)采工作中，充分發(fā)揮綜合機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，不僅能提高開(kāi)采效率，也能有效保證開(kāi)采工作的安全。綜合機(jī)械化開(kāi)采設(shè)備的應(yīng)用主要體現(xiàn)在煤礦集中作業(yè)的形式中，優(yōu)異的生產(chǎn)方式能夠使開(kāi)采技術(shù)高度集中。綜合機(jī)械化煤礦開(kāi)采設(shè)備主要以大功率設(shè)備為主，這樣才能夠有效保證煤礦開(kāi)采工作穩(wěn)定運(yùn)行。目前，較為常用的煤礦開(kāi)采設(shè)備主要包括以下幾種。

采煤機(jī)。主要實(shí)現(xiàn)破煤和采煤。目前我國(guó)煤礦大部分使用的采煤機(jī)都是雙滾筒式，前滾筒進(jìn)行頂煤采取，后滾筒進(jìn)行底煤采取，工作原理和普通采煤的原理一樣，采煤機(jī)就像是輸送機(jī)，使用在運(yùn)煤和回采巷道運(yùn)輸過(guò)程中。

工作面運(yùn)輸機(jī)。該設(shè)備可以擁有彎曲的刮板運(yùn)輸機(jī)，具有突出的承載力，并且為液壓支架提供支點(diǎn)。實(shí)際工作時(shí)，可伸縮輸送機(jī)往往應(yīng)用在運(yùn)輸巷道中，能夠根據(jù)工作面的實(shí)際情況調(diào)節(jié)運(yùn)輸機(jī)的長(zhǎng)度，以此提高生產(chǎn)效率。

移動(dòng)變電站。這種設(shè)備主要應(yīng)用在整個(gè)采煤工程中，為采煤機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)等提供電源，并且能夠隨著工作面的移動(dòng)而移動(dòng)。

轉(zhuǎn)載機(jī)。主要作用是連接巷道輸送機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)，通過(guò)巷道底板的升高，將刮板運(yùn)輸機(jī)送出的煤轉(zhuǎn)運(yùn)到巷道運(yùn)輸機(jī)中，能夠隨著推進(jìn)裝置的作用而移動(dòng)。

液壓支架。其使用在整個(gè)煤礦開(kāi)采過(guò)程中，通過(guò)高液壓提動(dòng)力實(shí)現(xiàn)設(shè)備的采空區(qū)處理、支撐保護(hù)及推移輸送機(jī)等作業(yè)。

三、綜合機(jī)械化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

（一）采煤工藝

應(yīng)用綜合機(jī)械化進(jìn)行煤礦開(kāi)采的采煤工藝主要有以下幾種：

第一，長(zhǎng)臂綜采，長(zhǎng)臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)是現(xiàn)階段工作效率較高的采煤方式之一，通常情況下，長(zhǎng)臂綜采工藝的工作面巷道布置方式主要包括回風(fēng)平巷、運(yùn)輸平巷以及開(kāi)切眼等。這種采煤工藝具有良好的通風(fēng)性能，該工藝主要是通過(guò)增加采煤工作面的長(zhǎng)度，進(jìn)而增加采煤產(chǎn)量，同時(shí)也能有效縮短工作面端頭作業(yè)及斜切作業(yè)等工作的時(shí)間，從而提高煤礦開(kāi)采的效率。長(zhǎng)臂綜采通常是以最高日產(chǎn)量或者成本最低的單位產(chǎn)量作為工作面的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)臂綜采主要有如下特征：長(zhǎng)臂采煤機(jī)有一定的協(xié)調(diào)性和臥底量，可以根據(jù)地面的情況來(lái)調(diào)整自身的運(yùn)行狀況；長(zhǎng)臂綜采中的設(shè)備支架具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性、初撐力和承受能力。

第二，短臂綜采，短臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)、巷道布置和頂板支護(hù)等方面和長(zhǎng)臂綜采技術(shù)一樣，但是短壁綜采技術(shù)需要滿足兩個(gè)條件：其一是要在綜采工作面進(jìn)行快速工作；其二是要在回采巷道進(jìn)行快速地機(jī)械化掘進(jìn)。這種工藝一般應(yīng)用在緩傾斜的厚煤層以及中小型礦井中。短臂綜采主要有如下特征：工作面的長(zhǎng)度較短，一般在30～80m之間；使用側(cè)卸、端斜和直角轉(zhuǎn)彎的方式來(lái)布置刮板的單機(jī)頭輸送，而且該工藝將轉(zhuǎn)載機(jī)和刮板輸送機(jī)合為一體；短臂綜采采用的是輕型化的機(jī)械設(shè)備，使用起來(lái)比較方便。

第三，長(zhǎng)短臂綜合采煤工藝，長(zhǎng)短臂綜合采煤工藝是在已經(jīng)掘進(jìn)過(guò)一段距離的巷道內(nèi)設(shè)置長(zhǎng)臂工作面，同時(shí)應(yīng)用綜采成套設(shè)備來(lái)進(jìn)行回采煤的一種工藝。在實(shí)際應(yīng)用該工藝進(jìn)行工作面放頂煤開(kāi)采時(shí)，工作人員需要先使用采煤機(jī)完成截煤、堆煤和移煤等工作，在采煤機(jī)開(kāi)采兩到三刀之后停止截煤，然后依次分段地打開(kāi)支架上的放煤窗口，放出頂煤。如果在該過(guò)程中有大量矸石混入煤礦中，則需要立刻關(guān)閉窗口，等到工作面上的所有頂煤都放完，才能繼續(xù)推進(jìn)工作面，進(jìn)行下一步的工作。

（二）具體的應(yīng)用

綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)在采煤作業(yè)中的應(yīng)用主要有以下三個(gè)方面：

第一，掘進(jìn)和采煤，在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中，巷道和工作面的掘進(jìn)是開(kāi)采的基礎(chǔ)工作，掘進(jìn)的速度和效率影響著煤礦開(kāi)采的效率，在掘進(jìn)的過(guò)程中使用綜合機(jī)械化，可以顯著提高煤礦出煤的效率，還可以保護(hù)采煤人員的生命安全。采煤中使用的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)都應(yīng)用了綜合機(jī)械化，提高了煤礦的產(chǎn)出量。

第二，裝載和運(yùn)輸，煤炭裝載是開(kāi)采工作中較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作之一，而在該工作中應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化裝載，這不僅能有效減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也能提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而在一定程度上保證煤礦開(kāi)采工作的安全性和高效性。比如，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中使用皮帶式運(yùn)輸機(jī)完成煤礦運(yùn)輸工作，這種設(shè)備具有高效率、運(yùn)輸量大和持續(xù)輸送等優(yōu)勢(shì)，可以顯著提高運(yùn)輸?shù)男剩艽蟪潭壬咸岣吡嗣旱V開(kāi)采工作的自動(dòng)化程度。

第三，安全監(jiān)控，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的重要組成部分，該系統(tǒng)可以幫助采煤人員及時(shí)了解煤礦的情況和煤礦存在的問(wèn)題。通過(guò)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全監(jiān)控，提高了煤礦開(kāi)采的安全性和可靠性。

四、結(jié)語(yǔ)

煤礦行業(yè)作為促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要行業(yè)，其生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)直接影響到我國(guó)各行業(yè)的健康發(fā)展。現(xiàn)代化綜合機(jī)械設(shè)備在煤礦開(kāi)采工作中的合理應(yīng)用能夠有效提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也能保證煤礦開(kāi)采工人的人身安全和整個(gè)煤礦的安全性，進(jìn)而使煤礦企業(yè)更好的發(fā)展，不斷提高其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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