綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的研究進展

丕立國

摘要：本文將詳細介紹綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的應用原理與重難點，通過專業(yè)的研究和調(diào)查，精準找出多種不同類型的固體充填采煤技術(shù)，并提出四項固體充填采煤技術(shù)在綜合機械化中的有效應用要求，如完善液壓支架結(jié)構(gòu)、增強物質(zhì)輸送系統(tǒng)的布置、改善技術(shù)應用過程及強化適應性研究，從而提升固體充填采煤技術(shù)在綜合機械化中的運用效果。

關(guān)鍵詞：固體充填采煤技術(shù);綜合機械化;液壓支架結(jié)構(gòu);連續(xù)采煤技術(shù)

引言

隨著對煤炭資源的需求逐步增大，相關(guān)部門在進行煤炭資源的開采時也適時運用新型開采技術(shù)，在運用該項技術(shù)期間要適時探討煤炭資源開采的實際情況，利用對其開采規(guī)模的適宜管理來有效強化開采效果，促進相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的應用原理與重難點

1.1應用原理

所謂綜合機械化固體充填采煤技術(shù)，主要是指利用綜合機械化采煤設備開展固體填充工作，整個技術(shù)過程分為三部分，分別為空間填充、通道以及動力。在此類技術(shù)最初出現(xiàn)的時候，主要采用的填充方法分別為風力充填、水砂充填和膏體充填，由于技術(shù)材料以及需要的動力均存在差異，外加實際作業(yè)難度較大，投入的成本也相對較高，與產(chǎn)業(yè)效益要求具有一定差距，因而綜合機械化固體充填采煤技術(shù)被研究出來，并得到廣泛使用。

1.2技術(shù)應用目標

雖然我國煤礦行業(yè)起步較晚，但是綜合機械化固體充填采煤技術(shù)已經(jīng)發(fā)展并應用了一段時間，隨著其應用廣泛性的增加，技術(shù)內(nèi)容也在逐漸完善，技術(shù)目標和要求也在日益提高。具體而言，為保證技術(shù)實施質(zhì)量，在使用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)時應對目標區(qū)域進行全面勘察，判斷采煤前煤層和采煤后空煤層的穩(wěn)定性，進而在安全的狀態(tài)下展開并完成工作。填充作業(yè)結(jié)束后及時開展采煤工作，在此過程中盡量減少甚至避免對填充部位造成影響，而且，填充作業(yè)也不可對其他煤層純度造成影響，從而避免煤炭開采污染的產(chǎn)生[1]。此外，充填工作不可隨意展開，除非對煤炭開采工作造成極大影響，但是在充填過程中仍要注重作業(yè)的安全性和環(huán)保性。總而言之，該技術(shù)的應用目標就是在不影響周圍環(huán)境的情況下，以更為高效和安全的方式開采煤炭，且空煤層處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3應用重難點

自改革開放以來，煤炭資源得到大量開采，開采難度較低的地區(qū)幾乎都具有開采痕跡，隨著開采范圍和深度的提升，煤層深度也在逐漸增加，這使煤炭開采過程中極易發(fā)生塌陷事故，造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，在使用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)開展作業(yè)時，應掌握通道、動力和空間三方面難點，從而保證采空區(qū)的穩(wěn)定性和安全性。與此同時，煤炭運輸是采煤的重要環(huán)節(jié)，所以，開采后形成的通道應該穩(wěn)定，且較為舒適，以此保證煤炭的安全、順利運出。最后，煤炭開采完畢后進行充填，作業(yè)開展過程中要保證充填的嚴密程度，從而獲得良好充填效果，實現(xiàn)綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的完整、高質(zhì)量使用。

2綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的實際運用

2.1長壁綜采技術(shù)

使用固體充填采煤技術(shù)的過程中，相關(guān)人員可運用長壁綜采技術(shù)，借助該技術(shù)中的內(nèi)部優(yōu)勢來提升采煤效果。一般來講，在與綜合機械化相關(guān)的采煤設備器械功能水準不斷提升的當下，傳統(tǒng)采煤技術(shù)已較難適應當前相關(guān)部門的采煤需求，其對煤礦資源的運用形態(tài)也出現(xiàn)了較大改變，而在具體使用時依照采煤狀態(tài)不同，相關(guān)技術(shù)又出現(xiàn)了全新的變化。在應用長壁綜采技術(shù)的過程中，采煤人員需適時明確該采煤技術(shù)的運用器械，了解該設備內(nèi)部的各項功能，透過對該項功能的合理控制來提升采煤固體充填水準，并依照不同設備具體的開采能力來完成適宜的煤炭開采工作。

2.2短臂采煤技術(shù)

在使用短臂采煤技術(shù)期間，煤炭開采人員應明確該類技術(shù)的應用范圍，即使用在相關(guān)煤礦資源開采的過程中，并多用在不規(guī)則煤層內(nèi)的煤炭中。具體來看，借助短臂采煤技術(shù)來說，若該煤炭開采的工作面較小，在進行開采時需選擇適宜的開采器械，比如，雙滾筒采煤機可有效完成該類煤炭的開采工作。在使用雙滾筒采煤機期間，煤炭開采人員應依照該煤炭開采的具體狀態(tài)來設定適宜的煤炭開采計劃，改善煤炭開采形式，在該器械中較佳的開采方式為單向割煤與中部斜切。在開采煤炭資源的過程中，相關(guān)人員應利用短臂采煤技術(shù)來合理挑選輕便、適宜的采煤設備，利用設備選擇的科學性來強化設備的移動使用效果。在使用短臂采煤技術(shù)的過程中，煤炭開采人員需利用綜合機械化來改善采煤工作面，利用設備運用效率的提升來縮減開采工序[2]。

2.3連續(xù)采煤技術(shù)

在開展綜合機械化采煤期間，較常見的開采設備為采煤機，若該煤層的寬度較大，連續(xù)采煤技術(shù)可發(fā)揮出適宜優(yōu)勢，增進煤炭資源的開采效果，高效聯(lián)系運煤、裝煤與破煤等步驟。針對煤炭煤礦資源的開采來說，在采用連續(xù)采煤技術(shù)時，相關(guān)人員可借助連續(xù)采煤機來完善采煤工序，而該類工序的執(zhí)行則要依靠錨桿鉆車、交叉換位等配合來增強煤炭的開采效率。在應用連續(xù)采煤機期間，該類器械可幫助開采人員完成煤炭資源的運輸，其錨桿鉆車的施工作業(yè)也要依賴適宜的錨桿支護結(jié)構(gòu)，并借助交換位置的形態(tài)來增強煤炭開采的循環(huán)效應，繼而提升煤炭挖掘效果。

2.4綜合掘進技術(shù)

綜合掘進技術(shù)多運用在煤炭挖掘與開采中，該技術(shù)系統(tǒng)下的設備多為供電系統(tǒng)、通風設備、懸臂類掘進機與伸縮類運輸機等，在使用該類器械時，可有效增進煤炭開采與挖掘效率，適時提升煤炭資源的開采深度。針對綜合掘進技術(shù)而言，在正式使用該項技術(shù)前，煤炭開采人員需詳盡了解當前的開采需求與挖掘深度，利用該項數(shù)值標準可適時提升挖掘、開采的整體效率，增進煤炭資源的開采運用效果。

3固體充填采煤技術(shù)在綜合機械化中的應用要求

3.1完善液壓支架結(jié)構(gòu)

針對綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的使用來說，該項技術(shù)不但要合理提升相關(guān)固體物質(zhì)的充填水平，還要及時強化煤炭資源的開采效果，為加強該項技術(shù)的可操作性、有效性，在實際運用時要適時完善液壓支架結(jié)構(gòu)。具體來看，在開采煤炭資源期間，為更好地提高該項開采工作的合理性、安全性，需利用液壓支架結(jié)構(gòu)來完成頂板支撐，與傳統(tǒng)支架結(jié)構(gòu)相比，該類支架結(jié)構(gòu)無論是用途還是形態(tài)上都存有較大差異，也就是說，在具體的液壓支架結(jié)構(gòu)中，其支架結(jié)構(gòu)可主動承受該類頂板的壓力，其一體化式的液態(tài)支架可適時保障煤炭開采工作的高效性、安全性。對于液壓支架架構(gòu)而言，該類結(jié)構(gòu)多分為后頂梁、前頂梁，后頂梁帶有極強的支護結(jié)構(gòu)力度，能為與煤炭資源相關(guān)的充填材料提供合適的支撐能力，而其前頂梁則會為煤炭資源開采工作提供適宜的支撐力，兩種頂梁通過合理結(jié)合來提升綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的應用效果，也就是說，此類技術(shù)在使用期間可同時進行充填物的處理與煤炭資源的開采，適時改善該類作業(yè)的工作效率。此外，針對液壓支架結(jié)構(gòu)而言，在應用該項結(jié)構(gòu)前，相關(guān)人員需科學審查該結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各項參數(shù)，透過對各項參數(shù)的合理安排來增強該類支架結(jié)構(gòu)應用的合理性。

3.2增強物質(zhì)輸送系統(tǒng)的布置

在應用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)時，煤炭開采人員應適時增強對物質(zhì)輸送系統(tǒng)的布置。具體來看，在進行煤炭資源開采期間，作業(yè)人員需有效解決該充填材料的整體質(zhì)量，再找尋到適宜的煤炭資源輸送方法，在多數(shù)情況中，充填采煤技術(shù)可有效縮減煤炭開采的經(jīng)濟成本，提升該類資源的開采效果。在選擇充填材料的具體材質(zhì)時，煤炭開采人員需科學遵循就地選擇的基礎性原則，將煤炭開采區(qū)域周圍的固體物質(zhì)，如建筑垃圾等透過適宜的技術(shù)手段強化為充填材料[3]。在完成充填材料的選擇后，煤炭開采人員還應詳盡考量該類充填材料的運輸方式，即找出一條合理的方法來完成材料運輸工作，一般來講，會將該類材料從井下運輸?shù)骄希谶M行煤炭資源的開采時，需將井下生成的煤炭資源利用適宜手段傳輸?shù)骄?，并運用適宜的充填技術(shù)來完成該類資源的開采工作，通過對充填材料問題的高效解決，適時增進煤炭資源開采的科學性、可操作性，使物質(zhì)輸送系統(tǒng)的布置變得更加合理。

3.3改善技術(shù)應用過程

一方面，在使用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)前，煤炭資源開采人員應對該技術(shù)進行適時的審查與改造，將該技術(shù)與煤炭資源的開采狀態(tài)相融合，切實提升該項技術(shù)的運用效果。一般來講，對于綜合機械化固體充填采煤技術(shù)而言，其會用到充填物的處理技巧與煤炭資源的開采方法，而煤炭資源的開采環(huán)境中會存有多項影響因素，其影響要素數(shù)值的改變會極大影響煤炭資源的開采效果，改變其開采工作的穩(wěn)定度，繼而給開采企業(yè)帶去一定的經(jīng)濟風險。在使用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)后，煤炭開采人員應利用該項技術(shù)來適時強化該項開采工作的有效性，改變相關(guān)資源的開采狀態(tài)。另一方面，在正式運用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)期間，煤炭資源開采人員需利用該技術(shù)適時探測煤炭開采的狀態(tài)，并在該技術(shù)的指導下適時搭建起技術(shù)管理制度，明確該項技術(shù)的應用內(nèi)容，透過對該類內(nèi)容的改進與對煤炭開采工作的多環(huán)節(jié)控制，有效增進煤炭資源的開采水準，提升開采工作的穩(wěn)定度，強化該技術(shù)的運用過程[4]。此外，在使用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)期間，煤炭資源開采管理者需派遣專業(yè)人員對其開采時的各項行為進行合理監(jiān)督，嚴格控制每個環(huán)節(jié)的開采質(zhì)量，利用該項舉措可適時增強煤炭開采人員的工作水平，促進煤炭開采行業(yè)的整體發(fā)展。

3.4強化適應性研究

在使用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)的過程中，煤炭資源的開采人員需借助適宜的開采技術(shù)來完善適宜的充填處理。一般來講，固體材料在實行充填處理期間，多消耗較長的時間與更多費用來完成充填材料的夯實，在該類情況中，其需采用不同形態(tài)的機械自動化管控技術(shù)，利用機械自動化技術(shù)原理來完善煤炭資源的充填、開采水平。在應用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)期間，雖然該項技術(shù)可幫助煤炭開采人員提升工作效率，但在實際工作中，該類技術(shù)仍帶有一定的局限性，比如，其多適用在2.0-4.0m厚度的煤層間，給煤炭開采與充填工作帶去極大限制，在使用該項技術(shù)前，要及時探明該類煤層的具體情況，增強該項技術(shù)的使用效率。此外，在完成煤層厚度的測算后，若該煤層的厚度較薄，且煤炭開采人員正采用綜合機械化固體充填采煤技術(shù)時，其需在該項技術(shù)的應用前完成液壓支架，對其運用的設備器械開展深入研究，切實制定出適宜的施工方案與施工計劃，全面增強采煤工作的合理性、有效性。為提升綜合機械化固體充填采煤技術(shù)在煤炭開采工作中的適應性，煤炭資源開采人員應在日常工作中不斷更新自身的煤炭開采技術(shù)，借助開采技術(shù)與開采能力的提升來完善煤炭資源的開采效果，增強該項技術(shù)在煤炭開采過程中的適應性，全面增強該類資源的開采水平。

總結(jié)

綜上所述，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，煤礦資源的開采水準也在不斷提升，在使用綜合機械化下的固體充填采煤技術(shù)期間，相關(guān)人員應挑選出適宜的開采方式，透過對開采技術(shù)的合理創(chuàng)新來全面增強煤炭開采行業(yè)的整體競爭力。

參考文獻

[1]左桂敏.綜合機械化固體充填采煤技術(shù)研究進展探討[J].能源與節(jié)能，2020（07）：140-141.

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[3]陸文廣.綜合機械化固體充填采煤方法與技術(shù)應用[J].機械管理開發(fā)，2019，34（01）：233-234.

[4]郭國平.綜合機械化固體充填采煤方法與技術(shù)研究[J].能源與節(jié)能，2018（07）：59-60.