煤礦綜合機(jī)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(jìn)步，時代的發(fā)展，越來越多先進(jìn)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(jī)械設(shè)備，比如熟知的采煤機(jī)、液壓支架以及自移式液壓支架和輸送機(jī)等。采用綜合機(jī)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(jī)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(jī)械化采煤的主要因素。

關(guān)鍵詞：煤礦;綜合機(jī)械化;采煤工藝

一般來說，綜合機(jī)械化采煤工藝包含著破煤、裝煤以及運(yùn)煤和必要的巷道維護(hù)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(jī)械。綜合機(jī)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(jī)械來提高生產(chǎn)效率。因此將綜合機(jī)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(jī)械化采煤工藝來進(jìn)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(biāo)。

一、煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝概述

1.煤礦綜合機(jī)械化采煤的優(yōu)勢

目前，綜合機(jī)械化采煤已經(jīng)成為世界先進(jìn)的采煤設(shè)備之一，此工藝在破碎、裝載、運(yùn)輸、支撐、處理五大煤礦開采環(huán)節(jié)，均能夠機(jī)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(hù)強(qiáng)度、生產(chǎn)率的重要優(yōu)勢，可切實達(dá)到高效節(jié)能生產(chǎn)要求。

2.煤礦綜合機(jī)械化采煤的應(yīng)用

近十年來，長壁綜合機(jī)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)，確定工作面長度，刮板輸送機(jī)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?？赏ㄟ^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(jī)鋪設(shè)長度、回采巷道的支護(hù)和掘進(jìn)則是制約工作面走向長度的根本原因。

二、煤礦綜合機(jī)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(jì)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(yùn)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(jī)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(yùn)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(jī)械化生產(chǎn)模式有助于實現(xiàn)煤礦資源運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化操作，進(jìn)一步強(qiáng)化對煤礦井內(nèi)機(jī)械化操作的全面性管理，進(jìn)而達(dá)到提高生產(chǎn)效率的效果。從中可以看出，煤礦井內(nèi)機(jī)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(jī)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(jī)械化采煤的影響因素

1.瓦斯影響

由于綜合機(jī)械化采煤工藝具有強(qiáng)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(jī)械化采礦的生產(chǎn)能力造成嚴(yán)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(qiáng)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(jī)制，采取針對性的預(yù)防措施，降低瓦斯對綜合機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械化采煤技術(shù)，可為我國綜合機(jī)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(jī)械化采煤工藝

1.長壁綜合機(jī)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(jìn)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(jìn)和后退式開采方式進(jìn)行結(jié)合。我們必須要認(rèn)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(hù)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(yán)重的現(xiàn)象。同時我們還必須要認(rèn)識到其優(yōu)點，運(yùn)用此方法能夠有效的對于巷道頂板下沉進(jìn)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(jī)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(jī)械化開采。短壁綜合機(jī)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(jìn)行開采。并且在一些不適合長壁綜合機(jī)械化開采的礦井中，可以進(jìn)行短壁綜合機(jī)械化開采，從而提升煤礦開采效率。同時短壁綜合機(jī)械化開采的安全系數(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它煤礦開采技術(shù)。短壁綜合機(jī)械化開采工藝對一些有用的資源進(jìn)行回收。另外短壁綜合機(jī)械化開采工藝還能對煤礦開采挖掘中因為操作不當(dāng)，從而導(dǎo)致的各種生態(tài)環(huán)境失調(diào)進(jìn)行處理。

3.短長壁綜合機(jī)械化開采

短長壁綜合機(jī)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(jī)械設(shè)備來進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jì)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jì)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(jī)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(jìn)行創(chuàng)新研究，進(jìn)一步的推動煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。

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