煤礦綜合機械化采煤工藝的發(fā)展與應(yīng)用探析

田衛(wèi)東

摘要：隨著社會的進步，時代的發(fā)展，越來越多先進的采煤技術(shù)出現(xiàn)在我們的生活和工作中。其中包含多種機械設(shè)備，比如熟知的采煤機、液壓支架以及自移式液壓支架和輸送機等。采用綜合機械化采煤工藝相對于傳統(tǒng)的采煤方式來說更為簡便，也能夠很大程度的提高工作效率。所以，本文將對煤礦綜合機械化采煤工藝的優(yōu)勢、應(yīng)用、所需設(shè)備、發(fā)展作出探究，并簡要闡述影響綜合機械化采煤的主要因素。

關(guān)鍵詞：煤礦;綜合機械化;采煤工藝

一般來說，綜合機械化采煤工藝包含著破煤、裝煤以及運煤和必要的巷道維護和以及頂板管理等全方位工作，這些工作的完成主要依賴于現(xiàn)代機械。綜合機械化采煤相對于以往的采煤方式來說，具有更高的自動化水平，同時還能夠廣泛利用機械來提高生產(chǎn)效率。因此將綜合機械化采煤工藝應(yīng)用到煤炭開采中不僅能夠有效地節(jié)約生產(chǎn)成本，同時還能夠極大程度的提高采煤的效率。利用綜合機械化采煤工藝來進行開采工作也能夠有效地規(guī)避傳統(tǒng)開采中可能會造成的人員傷亡事故，更大程度上的實現(xiàn)了安全生產(chǎn)的目標。

一、煤礦綜合機械化采煤工藝概述

1.煤礦綜合機械化采煤的優(yōu)勢

目前，綜合機械化采煤已經(jīng)成為世界先進的采煤設(shè)備之一，此工藝在破碎、裝載、運輸、支撐、處理五大煤礦開采環(huán)節(jié)，均能夠機械化生產(chǎn)，也可以將其稱之為“綜合采礦”。綜合采礦最大限度提高了生產(chǎn)效率，消除了中間勞動環(huán)節(jié)，具有提高采煤安全性、可靠性、工作面支護強度、生產(chǎn)率的重要優(yōu)勢，可切實達到高效節(jié)能生產(chǎn)要求。

2.煤礦綜合機械化采煤的應(yīng)用

近十年來，長壁綜合機械化采煤是最常用的綜合采礦方法，其工作面布置僅有開切眼、運輸平巷、回風(fēng)平巷，可在盡可能減少工作面作業(yè)時間的同時，提升采煤產(chǎn)量。在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)以最低噸煤成本或最高工作面日產(chǎn)量為標準，確定工作面長度，刮板輸送機鋪設(shè)長度和工作面地質(zhì)條件則是制約工作面長度的主要因素。可通過增加工作面拉伸長度等方式，減少工作面的搬家次數(shù)，采場地基結(jié)構(gòu)、輸送機鋪設(shè)長度、回采巷道的支護和掘進則是制約工作面走向長度的根本原因。

二、煤礦綜合機械化對煤礦資源開采與生產(chǎn)的重要性

煤礦資源是推動我國經(jīng)濟繁榮發(fā)展的重要因素之一，城市現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展也需要大量煤礦資源的支持。目前，我國的煤礦資源大都應(yīng)用于熱力和電力的供應(yīng)以及日常生活中的動能供應(yīng)，能夠滿足大部分的需求，保障社會的穩(wěn)定運行。由于煤礦資源屬于不可再生資源，所以在大規(guī)模開采過程中，要注意資源的有效性和使用性等問題，以免出現(xiàn)煤礦資源分配不均等現(xiàn)象。將煤礦綜合機械化的采煤工藝應(yīng)用其中，能夠有效避免以上問題，巧妙地利用現(xiàn)代化的采煤技術(shù)，不斷優(yōu)化現(xiàn)有礦井作業(yè)過程中開采煤礦資源的流程，更好地將采煤工藝和技術(shù)運用到礦井開采的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從而提高煤礦開采和生產(chǎn)流程的管理水平。此外，煤礦綜合機械化生產(chǎn)模式有助于實現(xiàn)煤礦資源運輸?shù)臋C械化操作，進一步強化對煤礦井內(nèi)機械化操作的全面性管理，進而達到提高生產(chǎn)效率的效果。從中可以看出，煤礦井內(nèi)機械化操作的發(fā)展在整個煤礦資源開采過程中占據(jù)重要地位，因此，要充分發(fā)揮綜合機械化的優(yōu)勢，促使煤礦資源產(chǎn)能最大化，從而實現(xiàn)煤礦企業(yè)采煤技術(shù)開發(fā)能力和管理能力的提升。

三、綜合機械化采煤的影響因素

1.瓦斯影響

由于綜合機械化采煤工藝具有強度大、速度快等應(yīng)用優(yōu)勢，因此瓦斯的釋放量也會隨之增大，若出現(xiàn)瓦斯無法有效排放或涌出現(xiàn)象，超過了安全法規(guī)的范圍，將會對綜合機械化采礦的生產(chǎn)能力造成嚴重限制。因此，應(yīng)重點關(guān)注瓦斯含量較高的開采區(qū)域，并加強對該區(qū)域的勘測和研究，在保證瓦斯安全排放和提前釋放的前提下，建立相應(yīng)報警機制，采取針對性的預(yù)防措施，降低瓦斯對綜合機械化采煤工作的影響。

2.地理地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地理地質(zhì)結(jié)構(gòu)對綜合機械化采煤的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，斷層面傾角對綜合采煤技術(shù)的影響;其次，支架的下限高度無法通過工作層;最后，在相同斷層落差的情況下，逆斷層與正斷層相比，對綜合機械化施工的影響更大。因此，應(yīng)在工作面設(shè)計前，對施工范圍內(nèi)地理地質(zhì)結(jié)構(gòu)做出全面勘察，并制定針對性的施工計劃。

3.煤層厚度

影響煤層的硬度、厚度等都與綜合機械化采煤難度具有密切關(guān)聯(lián)，主要體現(xiàn)在開采地點、范圍及結(jié)構(gòu)等方面。因此，綜合采煤設(shè)備應(yīng)根據(jù)不同煤層情況及時做出調(diào)整，對于部分煤層厚度較大工作面，可將其劃分為不同地域，開展測量和劃分，部分薄煤層則具有采煤設(shè)備工作困難、工作范圍小等特點，從煤層厚度、硬度等方面著手選擇機械化采煤技術(shù)，可為我國綜合機械化采煤工藝發(fā)展提供充足的理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗支持。

四、綜合機械化采煤工藝

1.長壁綜合機械化開采

所謂的長壁采煤，也就是在開采過程中沿著煤層傾斜的方向來向上或者向下進行開采，對于巷道的走向和回風(fēng)巷道的走向確定均按照煤層傾斜方向來確定。一般來說主要包含著傾斜開采和俯斜開采，將兩者與前進和后退式開采方式進行結(jié)合。我們必須要認識到在實際開采工作過程中傾斜長壁采煤方式有一定的缺點。比如開采速度相對較低，同時支護難度相對于普通開采來說也有所提高。更為重要的是在傾斜開采過程中很容易會由于地層滲水而導(dǎo)致煤礦開采中出現(xiàn)積水嚴重的現(xiàn)象。同時我們還必須要認識到其優(yōu)點，運用此方法能夠有效的對于巷道頂板下沉進行控制同時還能夠避免底板鼓起，這都能夠提高巷道的穩(wěn)定性。

2.應(yīng)用短壁綜合機械化開采工藝

現(xiàn)今階段使用最多，作業(yè)最廣的煤礦開采方式就是短壁綜合機械化開采。短壁綜合機械化開采優(yōu)點很多，因為它具有很好的靈活性，并且開采速度快。它可以應(yīng)用于一些中厚層的煤礦進行開采。并且在一些不適合長壁綜合機械化開采的礦井中，可以進行短壁綜合機械化開采，從而提升煤礦開采效率。同時短壁綜合機械化開采的安全系數(shù)也遠遠高于其它煤礦開采技術(shù)。短壁綜合機械化開采工藝對一些有用的資源進行回收。另外短壁綜合機械化開采工藝還能對煤礦開采挖掘中因為操作不當，從而導(dǎo)致的各種生態(tài)環(huán)境失調(diào)進行處理。

3.短長壁綜合機械化開采

短長壁綜合機械化開采就是在已經(jīng)挖掘的巷道柱式開發(fā)區(qū)域內(nèi)設(shè)置長壁工作面，之后應(yīng)用綜合開采機械設(shè)備來進行開采的新型采煤方式。這種開采方式對于一些實力相對薄弱的小型企業(yè)來說具有非常明顯的實際意義。但是這種長短壁綜合機械化開采方式通常會受到地下煤層的實際地質(zhì)情況影響，這就對于機械應(yīng)用提出了更高的要求。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，高動力機械也將不斷的被研發(fā)出來，那么短長壁綜合開采方式也就能夠逐漸實現(xiàn)。

4.薄煤層綜合機械化開采工藝

因為薄煤層的開采難度系數(shù)過大，同時受到不同的地質(zhì)環(huán)境影響，薄煤層的煤礦產(chǎn)量也比較低。綜合起來薄煤層的開采并不能有很大的經(jīng)濟效益。但是因為現(xiàn)在煤礦產(chǎn)業(yè)愈加迅猛的發(fā)展，煤礦資源又具有不可再生性，為了保持生態(tài)平衡，同時又要滿足我們在日常生活中以及工作中煤炭的需求量，所以我國也在不斷的進行實驗與研發(fā)，希望能找到新的適合薄煤層煤礦的開采方式與開采機械。隨著這些年的不斷完善與努力，在使用一些薄煤層綜合機械化開采工藝后，明顯的提高了薄煤層的開采速度，以及開采質(zhì)量。并且降低了薄煤層的開采成本，有效的增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段我國煤礦行業(yè)正處于向集約化和規(guī)模化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期。所以，就必須要深入了解煤礦綜合機械化開采工藝的種類和特點，只有這樣才能夠有針對性地進行創(chuàng)新研究，進一步的推動煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。

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