煤礦開(kāi)采系統(tǒng)中的機(jī)械化研究

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（山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司官地礦 山西 030000）

前言

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，采用先進(jìn)的采煤工藝，能夠極大地提高開(kāi)采能力。因此，要想實(shí)現(xiàn)礦井作業(yè)的高產(chǎn)高效，就需要采用現(xiàn)代化采煤技術(shù)，將機(jī)械化技術(shù)運(yùn)用在煤礦開(kāi)采中，提高采煤工作的自動(dòng)化水平，不僅能夠減少人工參與，降低人力資源成本，而且還能大幅度提升開(kāi)采效率，提高采煤作業(yè)的安全性。

1.煤礦開(kāi)采機(jī)械化的重要意義

煤礦的開(kāi)采工作工序繁多，而且需要在礦井之下，開(kāi)展各個(gè)工作流程。因此要想進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)集中的自動(dòng)化生產(chǎn)，就要不斷地進(jìn)行開(kāi)采設(shè)備的革新，并且引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。通過(guò)機(jī)械化的煤礦開(kāi)采，能夠在各個(gè)工作環(huán)節(jié)中，都盡可能的減少人工參與，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化的開(kāi)采作業(yè)，確保其安全性和穩(wěn)定性。對(duì)于煤礦資源的開(kāi)采工作來(lái)說(shuō)，不僅具有較大的開(kāi)采難度，伴隨著一定的危險(xiǎn)性。在很多情況下，采礦工作會(huì)面臨著復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境以及開(kāi)采難題，增加發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。因此，就必須對(duì)于傳統(tǒng)、落后的開(kāi)采技術(shù)和方法作出改進(jìn)和創(chuàng)新，不斷推動(dòng)煤礦開(kāi)采的機(jī)械化發(fā)展，解決各種開(kāi)采難題。

2.機(jī)械化采煤的特點(diǎn)

首先，機(jī)械化的采煤系統(tǒng)具有較高的效率。隨著現(xiàn)如今煤礦開(kāi)采工作的機(jī)械化程度不斷加深，采煤工作的效率也越來(lái)越高。其次，利用機(jī)械化采煤系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的煤礦產(chǎn)量。在破煤、支護(hù)、運(yùn)煤、裝煤等環(huán)節(jié)的工作，利用機(jī)械化系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行處理和操作，體現(xiàn)出了較為顯著的優(yōu)勢(shì)。再次，機(jī)械化采煤系統(tǒng)具有較高的安全性。整個(gè)機(jī)械化采煤過(guò)程其頂板都有液壓支桿在進(jìn)行支撐，利用掩護(hù)式支架在支撐頂板的同時(shí)，還能夠讓采礦區(qū)和工作空間進(jìn)行分離，提高了采煤工作的安全性，避免冒頂事故的發(fā)生，減少采煤作業(yè)中的安全隱患。最后，傳統(tǒng)的采煤工藝一般都是炮采，要使用大量的炸藥、雷管，具有較大的能耗。而機(jī)械化的采煤技術(shù)的應(yīng)用耗能較小。雖然一些機(jī)械設(shè)備在采購(gòu)時(shí)價(jià)格較高，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度上來(lái)看，設(shè)備具有較長(zhǎng)的使用年限，也能夠達(dá)到節(jié)約成本的效果。因此，機(jī)械化采煤系統(tǒng)比傳統(tǒng)的普通采煤方式，具有更多的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段已經(jīng)在采煤工程中得到了廣泛應(yīng)用。

3.機(jī)械化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，使用機(jī)械化技術(shù)，能夠進(jìn)一步完善和優(yōu)化開(kāi)采流程?，F(xiàn)階段對(duì)于采煤工作中的采集、輸送以及裝車等工作環(huán)節(jié)，都可以利用機(jī)械化技術(shù)來(lái)滿足工作需要。機(jī)械化的采煤設(shè)備的應(yīng)用能夠確保采煤效率和安全性，減少人力的投入，所以對(duì)于機(jī)械化采煤系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須要能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的控制。通過(guò)先進(jìn)的機(jī)械化技術(shù)結(jié)合采煤工藝，能夠在整體上提高煤礦的開(kāi)采水平。

（1）機(jī)械化設(shè)備的理論知識(shí)和特點(diǎn)。要想在采煤工作中，更為有效的利用機(jī)械化設(shè)備，發(fā)揮出其最大的功效，首先就要掌握較為全面的機(jī)械化設(shè)備的理論知識(shí)，在此基礎(chǔ)上搞清楚系統(tǒng)運(yùn)行原理，這樣就能夠在工期不變的前提下，進(jìn)一步擴(kuò)大施工范圍。在采煤系統(tǒng)中使用自動(dòng)化的控制，其顯現(xiàn)出了較為明顯的特征，即煤礦的開(kāi)采以及運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了一體化進(jìn)行。在機(jī)械化設(shè)備的內(nèi)部，設(shè)置了專項(xiàng)控制芯片。這樣在將系統(tǒng)導(dǎo)通的情況下，就能夠收到控制指令。在接收到指令以后，相關(guān)的開(kāi)采裝置就會(huì)開(kāi)始自動(dòng)化的煤礦開(kāi)采作業(yè)，進(jìn)行連續(xù)的挖掘。對(duì)于進(jìn)行輸送的設(shè)備來(lái)說(shuō)，其在內(nèi)部會(huì)設(shè)置收集裝置，這樣在開(kāi)采出的煤礦數(shù)量達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的傳送，將其輸送到地面的指定位置。并且在一個(gè)流程的工作進(jìn)行完畢以后，便會(huì)自動(dòng)返回礦井之中，繼續(xù)投入下一輪的工作。

而對(duì)于自動(dòng)化的設(shè)備來(lái)說(shuō)，也不能完全脫離人工，依然需要人工來(lái)進(jìn)行操作和設(shè)置。因此在采煤工作中使用先進(jìn)的機(jī)械化設(shè)備，也對(duì)于操作人員的相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，提出了更高的要求。對(duì)于機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行操作的工作人員，不僅要掌握設(shè)備運(yùn)行原理，而且還能夠嚴(yán)格的按照要求，進(jìn)行設(shè)備的操作。在機(jī)械化設(shè)備經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的工作以后，為了避免過(guò)大的荷載和過(guò)高的使用溫度，給內(nèi)部元件帶來(lái)?yè)p傷，就需要暫時(shí)停止開(kāi)采。對(duì)于機(jī)械設(shè)備而言，需要做好定期的保養(yǎng)和檢修工作。要在具有一定的理論知識(shí)基礎(chǔ)之上，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以后要及時(shí)修理。另外，對(duì)于一些磨損、老化較為嚴(yán)重的內(nèi)部零件，也要及時(shí)的進(jìn)行更換，以免后續(xù)出現(xiàn)故障，影響設(shè)備正常運(yùn)行。

（2）綜合機(jī)械化的應(yīng)用。綜合機(jī)械化設(shè)備不僅可以用于煤礦開(kāi)采的初期工作中，對(duì)于礦井進(jìn)行維護(hù)、填充等工作時(shí)，也能夠得到有效的使用。綜合機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了煤礦開(kāi)采工作朝規(guī)范化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。能夠在同一中心程序中，對(duì)于開(kāi)采設(shè)備、輸送設(shè)備、裝卸設(shè)備所連接成的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。而且這種方式不需要對(duì)于設(shè)備進(jìn)行更換，只需要在原有的機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)，這樣也能夠有效降低建設(shè)資金的投入。因此，綜合機(jī)械化在煤礦開(kāi)采工作的應(yīng)用，具有較高的可行性?，F(xiàn)階段，國(guó)外的煤礦行業(yè)已經(jīng)率先使用這一綜合化的技術(shù)，并且在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中得到了充分的利用，收獲了較為良好的預(yù)期效果。而對(duì)于我國(guó)的煤礦行業(yè)來(lái)說(shuō)，也正在加緊朝綜合機(jī)械化方向發(fā)展。

（3）短壁綜合機(jī)械化的的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，其在工作時(shí)應(yīng)用的模式往往是固定的。相比較通過(guò)人力勞動(dòng)來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)采煤作業(yè)，機(jī)械化的工作無(wú)法做到隨意進(jìn)行高度、范圍的調(diào)節(jié)。而針對(duì)一些地形較為復(fù)雜的礦井作業(yè)，設(shè)計(jì)出了短壁綜合設(shè)備。這種機(jī)械化設(shè)備能夠在面積較小的場(chǎng)地開(kāi)展采礦作業(yè)，而且其自身具有很多種速度檔位，可以進(jìn)行設(shè)置和調(diào)節(jié)，因此在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，便可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行速度的設(shè)定。但是對(duì)于短壁綜合設(shè)備來(lái)說(shuō)，其所達(dá)到的挖掘范圍比較小，所以往往不適用于一些規(guī)模較大的礦井開(kāi)采作業(yè)中。因此，要根據(jù)礦井的實(shí)際情況以及現(xiàn)場(chǎng)需求，來(lái)進(jìn)行機(jī)械的選擇，可以結(jié)合多種設(shè)備來(lái)開(kāi)展采礦作業(yè)，讓其能夠?qū)崿F(xiàn)更高的工作效率。

（4）實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及機(jī)械化設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)。在我國(guó)的煤礦開(kāi)采作業(yè)中，機(jī)械化程度也在不斷加深。通過(guò)機(jī)械設(shè)備能夠?qū)τ诿旱V實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效的開(kāi)采，在開(kāi)采的資源量不斷加大的同時(shí)，這種較高強(qiáng)度的開(kāi)采工作，也使得我國(guó)的一些礦區(qū)資源逐漸變得匱乏，難以實(shí)現(xiàn)供給。通過(guò)機(jī)械化的技術(shù)來(lái)進(jìn)行資源開(kāi)采，開(kāi)采環(huán)境較為惡劣，而且機(jī)械化程度一直難以提高。導(dǎo)致在各種因素的影響和制約之下，加大了開(kāi)采的難度。所以，如何選取更為科學(xué)、有效的開(kāi)采方法，也成為現(xiàn)如今急需解決的一個(gè)難題。對(duì)于過(guò)去的一些傳統(tǒng)的采礦方法來(lái)說(shuō)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)量，而且潛在著一定的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。因此就要通過(guò)綜合機(jī)械化的開(kāi)采方式，來(lái)開(kāi)展煤礦開(kāi)采作業(yè)，實(shí)現(xiàn)較高的開(kāi)采效率，進(jìn)一步提高煤礦產(chǎn)量，同時(shí)還能夠確保整個(gè)開(kāi)采過(guò)程的安全性。并且，在使用機(jī)械化手段進(jìn)行煤礦開(kāi)采時(shí)，還要對(duì)于具體的設(shè)備和操作技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，能夠根據(jù)實(shí)際的開(kāi)采情況和礦井環(huán)境，選擇最為實(shí)用的方案，來(lái)進(jìn)行規(guī)范化的機(jī)械操作。而不能夠一味地為了眼前的產(chǎn)量，而對(duì)于礦井過(guò)度開(kāi)采，造成資源短缺的問(wèn)題。只有通過(guò)科學(xué)、可持續(xù)的開(kāi)采工作，才能夠推動(dòng)煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)性的長(zhǎng)足發(fā)展。

4.在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用機(jī)械化的建議

（1）對(duì)于資源進(jìn)行科學(xué)的整合。要根據(jù)實(shí)際的情況，因地制宜的進(jìn)行機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于一些不具備機(jī)械化開(kāi)采條件的地區(qū)，就要通過(guò)科學(xué)的方式，對(duì)于資源進(jìn)行整合，在最大程度上讓其滿足機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用的條件和要求。對(duì)于一些不具備機(jī)械化開(kāi)采條件的煤礦，能夠根據(jù)實(shí)際情況，做出區(qū)別化的指導(dǎo)。如果煤礦能夠符合安全生產(chǎn)條件，那么就可以在相關(guān)政策的許可之下，繼續(xù)進(jìn)行合法的開(kāi)采活動(dòng)。如果煤礦不滿足安全生產(chǎn)條件，就需要在相關(guān)規(guī)定和要求之下，責(zé)令煤礦企業(yè)進(jìn)行整改，如果整改不合格或者是不配合整改，則要予以關(guān)閉處理。

（2）做好保障和準(zhǔn)備工作。要想不斷提高煤礦開(kāi)采的機(jī)械化程度，首先就要確保具有足夠的資金投入，而且還要具有一定的技術(shù)支持和人才供給，這樣才能夠在人力、財(cái)力、技術(shù)的保障之下，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的機(jī)械化進(jìn)程不斷加快。因此，相關(guān)部門(mén)要能夠在進(jìn)行資金籌集時(shí)，具有穩(wěn)定的資金來(lái)源和供給，而且還要做好人才引進(jìn)工作，確保人才的高素質(zhì)和高水準(zhǔn)，并且開(kāi)展定期的培訓(xùn)工作，讓參與機(jī)械化操作的人員，能夠熟練掌握各項(xiàng)理論知識(shí)和操作技術(shù)，讓煤礦開(kāi)采作業(yè)能夠科學(xué)、有效的進(jìn)行。

（3）強(qiáng)化技術(shù)服務(wù)和指導(dǎo)。要加強(qiáng)機(jī)械化人才隊(duì)伍的建設(shè)工作，引入大批專業(yè)人才，能夠?qū)τ跈C(jī)械化的煤礦開(kāi)采作業(yè)，提供專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)。這樣就能夠保證所使用的機(jī)械化技術(shù)更為科學(xué)、有效，充分發(fā)揮其作用，推動(dòng)煤礦生產(chǎn)的進(jìn)展。另外，還要充分確保各項(xiàng)防范措施和安全措施的落實(shí)，提高開(kāi)采作業(yè)的安全性。

（4）進(jìn)行政策扶持?，F(xiàn)階段，對(duì)于一些礦產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，政府應(yīng)該提供政策上的扶持和幫助，來(lái)鼓勵(lì)企業(yè)加快煤礦開(kāi)采的機(jī)械化發(fā)展步伐，應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)，提高開(kāi)采效率和安全性。這樣就能夠進(jìn)一步在我國(guó)的礦產(chǎn)行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用，不斷推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，并且逐漸改善和優(yōu)化開(kāi)采環(huán)境。

（5）各部門(mén)之間的協(xié)作配合。推動(dòng)煤礦開(kāi)采工作的機(jī)械化需要多個(gè)部門(mén)之間共同配合。在進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)，這樣才能支持設(shè)備良好的運(yùn)作。因此，電力相關(guān)部門(mén)也要積極配合開(kāi)采工作的進(jìn)行，確保機(jī)械化開(kāi)采作業(yè)能夠順利開(kāi)展。另外，還要對(duì)于電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃和安排，進(jìn)一步完善電網(wǎng)建設(shè)，能夠?yàn)槊旱V開(kāi)采機(jī)械化的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提供更加穩(wěn)定的供電環(huán)境。

5.總結(jié)

綜上所述，通過(guò)機(jī)械化的采礦技術(shù)，不僅能夠充分滿足現(xiàn)階段開(kāi)采工作的工序要求，而且還能夠減少人工參與，降低人員投入成本，實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)水平的提高，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的進(jìn)步發(fā)展。