浅议综合采煤机械化技术
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【摘要】 本文总结和分析了影响综合机械化采煤的几点因素,并介绍了综合机械化采煤的技术和经验。
【关键词】 综采机械化 综合采煤 采煤机械化
1、影响综合机械化采煤的因素
1.1、地质构造
综合机械化采煤一般是用在地下煤井对煤矿进行开采，因此地质构造对综采的影响很大，从土质、岩层构造等各个方面都不同程度地影响综采的效率和安全，目前，影响综采工作的地质条件主要有以下三个方面。
(1)断层的落差一致的情况下，逆断层比正断层影响程度大。
(2)支架下限高度过低导致一般综机难以通过断层。
(3)断层面倾角过小对综采技术也有影响。
由于地质构造因地而异，因此矿井地质构造表现形式是很复杂的，要规划设计好综合机械化采煤技术，就要对矿井的地质构造进行详细的勘察和分析，针对不同情况，对综合机械化采煤技术进行全面规划。
1.2、煤层厚度
综合机械化采煤面向的对象就是煤层，因此煤层的特性直接影响综合机械化采煤技术的产量，效率，综合机械化采煤所用的采煤机有自身的工作性能和适应范围，比如支架的最小高度和伸缩量等。较薄煤层和较厚煤层的处理方式要区别对待。较薄煤层狭小的空间使人员和机械的活动范围受制约；而较厚的煤层空间宽敞，有利于机械和人员的活动。而针对厚薄不均的煤层，应对其进行详细的勘测后制定出科学合理的开采方案。
1.3、煤层顶底板
顶底板的稳定决定了综合机械化采煤设备的稳固程度，因此要根据顶板和底板的稳定性和冒落性选择综合机械化采煤技术架型，以此为依据制定相关技术管理措施。采煤机最适宜用于2～3h内，允许暴露宽度0.6m以上的中等稳定顶板，且煤不粘顶，否则，要采取分段刨煤或缩小移架步距。顶底板岩石的稳定性也影响综采工作的进行，比较稳定的顶底板岩石有利于流利、顺畅地进行综采工作。而顶底层岩性也决定了综机是否能顺利通过断层，综机通过泥岩或炭质泥岩质的顶底板岩石较为轻松，但在面临坚固的砂岩或者砾岩时较为困难。在这种条件下要使用综合机械化采煤技术，必须采取预处理措施，对顶板进行加工，因此易冒落的顶板有利于综采机械的工作。
1.4、断层
断层可以分为两类，根据落差等因素分为大中断层和小断层。大中断层的落差较大，因而在地质勘探中较容易发现，在确定采区或者工作面的自然边界时，通常可以以大中断层作为根据来设计采区或者工作面，确定采区的大小、范围。小断层不容易被发现，但是在工作面中不可避免地要遇到这类断层，小断层的断层落差大小决定了对采掘工作影响的大小。当有断层存在时会导致综机通过工作面底板的标高突然变化，如果不能及时监测到断层的存在并采取相应的措施，采煤机械会受到阻碍，轻者影响机械寿命和生产效率，重者会导致需要搬迁综机。
1.5、瓦斯的影响
综合机械化采煤技术采用机械化设备，具有推进速度快、强度大的特点，因而会导致大量瓦斯涌出，在瓦斯治理措施跟不上综采的速度的情况下，瓦斯大量的涌出量极易造成安全生产事故。
2、综合机械化采煤工艺
2.1、长壁综采。长壁综采的工作面长度较长，巷道仅设置有回风平巷、运输平巷和开切眼，具有较为良好的通风系统。通常情况下，综采工作面长度越长，采煤机单位时间内的割煤量就能相应地升高，在作业量不变的情况下能获得较高的产量。但是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度制约了工作面长度的延伸。工作面的推进长度也决定了机械的迁移次数。综合机械化采煤工作面可以根据工作面日产量最高或吨煤成本最低来确定合理的长度。
2.2、短壁综采。在回采巷道实现机械化快速推进，综采工作面上、下端头的快速作业的情况下可以使用短壁综采技术，这种采煤工艺适用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井，不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。
2.3、短长壁综采。这种采煤工艺应用在已经进行掘进开采工作的巷道巷柱式工作面，通过在开发区内布置长壁工作面来用综合机械化采煤设备对煤柱进行采集。由于我国中小型煤矿还有不少的巷柱式开采工作面，因此这种采煤工艺有较高的实用价值和借鉴意义。
2.4、薄煤层综采。由于近些年对老矿区的挖掘和开采，煤资源储量日益下降，易于开采的厚煤层逐渐被开发殆尽，在我国煤矿中，薄煤层的储量占煤炭可采储量比例较大，要想进一步提高我国煤矿的产煤能力，就必须研究开采薄煤层的综采工艺。一直以来，薄煤层的地质构造和煤资源分布使得薄煤层综采一直是一个老大难问题，传统的打眼放炮落煤采煤工艺安全性差、产量低，已经不能满足现在的需求，因此，积极研究薄煤层采煤工艺，是新时代煤井技术发展的重点。
3、应用综合机械化采煤技术的经验
采煤过程中对生产工具的要求较高，特别是现代综合机械化采煤，更加依赖先进的生产工具，科技的进步也推动了生产工具的高速发展，从最初的原始的综合开采工艺和简单的工具，到现在的高产采煤机和多种综采工艺，综合采煤机械化技术已经发展到了一个新阶段。在实际应用中证明了综采技术的优异性，不仅能扩大生产规模，而且大幅度降低了成本，提高了效率。因此各国都积极投入科研力量研发综合机械化采煤技术，大大提高了综采技术的水平。我国引入综采技术之初，国内综采设备技术落后，因此煤矿大多数使用国外进口设备来实现煤井的机械化改造。在我国科研人员的努力下，一大批高产高效的综采设备被研究出来了，更加符合中国国情的综采工艺也纷纷被提出，不仅仅摆脱了外国的控制，而且对我国的煤矿现代化具有不可磨灭的推动作用。可以看出，科学技术是第一生产力，只有不断研究出更加先进的综采工艺和工具，才能提高煤矿的产煤量和安全系数，才能实现经济效益的腾飞。
在应用综采技术过程中，总结出了若干条经验，以供参考。
第一在开采煤层之前必须立足超前探查的原则，加大对超前探查的投入力度。
第二要根据地质构造的情况合理优化采区和工作面的设计。
第三是选择先进、可靠的采掘设备来提高应对地质构造的能力。
第四是加强工作面构造的技术研究，加大构造探明力度，第五巩固加强采煤信息系统的建设，收集采煤过程中的数据和信息并进行处理，在采煤工作中引入数字化技术。
参考文献
[1] 李晓阳,浅谈综合机械化采煤影响因素及使用经验,科技创新导报[J],2010,(1)
[2] 多红,综合采煤机械化的设备选型,煤矿机械[J],2008,29(12)