煤炭安全高效綠色開采技術與裝備的創新和發展

盧晉波??

摘 要： 隨著我國經濟的快速發展，我國煤炭行業開采量發生大幅度上漲，目前煤炭黃金年代已經到來，而煤炭開采量多少和煤機裝備、技術的創新發展有著不可分割的聯系。本文就煤炭如何安全高效綠色開采以及技術和裝備上的創新發展進行分析，并就此提出相關理論依據。

關鍵詞： 煤炭；安全高效，綠色開采，創新發展

【中圖分類號】 TD67 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2236-1879（2018）11-0188-02

引言：目前我國煤炭行業快速發展，我國煤炭產量已經到達一個相當高的地步，開采技術和設備的優化帶來開采水平的大幅度提升，目前在0.6到1.3米和7米到20米煤層的技術已經達到世界一流水平。

1.對于0.6米到1.3米煤層的開采技術和設備

1.1開采設備。

在0.6到1.3米煤層開采過程中，由于其開采深度較淺，因此主要使用設備為大功率的切割設備，再通過縱向和橫向的布置技術通過牽拉使切割設備切割需要的部位，這種截割設備具有以下幾方面的優點：通過改進設備傳動連接部結構，使得銷排嚙合與直接走輪能夠直接結合在一起，從而使得其相對機器的高度有效降低。通過簡化齒輪連接系統，使得機器本身搖桿之間能夠更加有力的進行反截割操作，尤其是在沒有動力支持的情況下，從而使得截割設備的可靠性、安全性得以保障。通過減少過煤區間的體積，使機器運行功率進一步提升，工作效率進一步提高。除此之外，我國將這種截割設備作為雛形，通過進一步改進，研發出了滾筒式截割機。其適用范圍比傳統截割機更加寬廣，主要適用于0.8到1.3米的煤層開發。這種設備的創新處主要在設備使用的材料中，這一材料十分特別，這能夠阻止支架液體阻力，能夠大幅度提升工作效率。這一設備作為我國首套自主研發的截割設備，在我國煤炭發掘技術上留下濃墨重彩的一筆。

1.2開采自動化技術。

在開采0.6到1.3米的煤層時，主要使用較為先進的智能、自動化設備進行具體操作。這一設備主要使用記憶合成截割技術，在實施主要步驟的同時通過高分辨低照度跟蹤技術，對實際情況進行分析處理，在設備分析后將數據傳輸給控制人員，達到了全自動化操作。開采人員不需要親自進入施工工地對機器進行操作，而是在操作端或基站進行指揮操作，對于出現的問題也能在場外進行解決，在降低人員傷亡風險的同時，也能極大提升煤礦開采效率。

2.對于7米煤層的開采技術和設備

2.1開采設備。

在對7米煤層進行開采時，其主要創新設備是如今自主研發成功高液壓支架設備，這種設備具有傳統設備難以比擬的優點。其穩定性和安全性都有較高保障，其賦存性能也十分優良，但是這一設備只能運用于軟煤層，如果是硬煤層則無法開發，因此國家組織特殊小組對這一設備進行攻關，在高液壓支架設備的基礎之上研發出大型支架設備，其高度超過7.2米，這一設備對于無論是軟煤層還是硬質煤層都有較好的開采效果，其優良性能在世界范圍內也是處于領先地位。這一發明獲得了國家重點發明獎項，其主要優點如下：能夠通過千斤頂等設備對閾組進行組裝和控制；能夠在升柱時良好的保證操作平衡，從而保障操作的安全性；為使操作順序能夠得到有效控制，使用了單向和雙向雙重順序來保證操作順序，倒架的情況也不再發生。

2.2開采技術。

7米煤層開采技術已經得到較大創新和發展，比如柳林煤礦和連塔煤礦已經普及這一開采技術，在實際開采過程中這一技術大放異彩，開采效率和開采質量都有了質的飛躍。通過這一技術，三大煤礦的開采量成功達到千萬級，除此之外，煤礦開采過程中安全性和可靠性也得到了極大提高。這一技術有一個別稱“治理技術”，其主要功能是將煤壁幫進行控制，從而最大限度提升采出率，從而獲得最大經濟效益。在這一基礎之上，監控功能也被應用于這一設備上，如果出現問題，這一設備能夠及時發出預警信號，而相關技術人員能夠通過這一信號了解問題的關鍵所在并及時、準確的予以解決。從而保障了設備運行的安全和高效。

3.對20米煤層開采的技術和設備

3.1開采設備。

在20米開采設備的研究過程中，考慮了諸多因素而研發出高效開采設備：高綜支架設備。這一設備主要設計原理為耦合方法，使得礦壓能夠有效使用，對于運送頂煤也能有較好效果。這一設備的支架機構使用極厚材料，而且使用力學相關研究設備進行模擬實驗，在保障能承載后使用，其抗打擊和抗壓縮能力都十分頂尖，其結構為密封結構，能夠在每個時間單位內達到極大流量生產。除此之外，這一設備還在桿件之間鋪設了人行通道，如果一旦出現問題，也能及時予以解決，對于設備也能實施良好控制，操作也相對簡單。這一設備也是我國正式投入使用的第一臺能夠承受如此高阻力的支架設備。這一設備耗費了大量心血和資金，也正因為有這樣一臺支架設備，才能使我國煤炭開采行業產量能夠更上一層樓。

3.2開采技術。

在實際對20米煤層進行開采時，由于其開采深度大、開采面積廣的原因，主要使用傾角液壓技術。在傳統的技術使用中，由于無法控制經常出現傾角過大的問題，從而導致工作面十分不穩定，甚至出現下滑倒塌現象。除此之外，設備的牽引和制動也是一個大問題。而且，設備在運轉過程中容易出現磨損。因此國家在這一技術層面給予大量技術和資金支持，開發出了一種新技術：傾角液壓技術，這一技術能夠在較大程度上防止三十五到五十五度大傾角操作容易失誤的問題，使得操作能夠更加穩定，從而保證整個操作流程的穩定，使得煤礦開采效率和安全性得到較大提升。

4.結語

本文通過分析0.6到1.3米、7米、20米的煤層開采技術和設備的創新發展分析，目前我國不同厚度煤層開采都已經基本實現自動化、創新化，不僅對于煤炭行業是一個好消息，對于我國經濟的發展也是極大的促進。在今后對更加復雜煤礦資源進行開采時，也應對開采技術進行綜合、全面發展，與時俱進，促進煤炭行業能夠發展的更加迅猛。

參考文獻

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作者簡介：盧晉波，1986年2月19日出生，男，漢族，籍貫山西省晉城市，2009年畢業于河北工程大學，機械設計制造及自動化專業，現任職于山西焦煤西山煤電集團官地煤礦生產科科員，采煤工程師。