综合机械化采煤方法与技术研究

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[摘 要]基于我国煤矿资源分布较广、地质地形复杂多样，在开采方法和技术上应用情况也各不相同，使得煤矿开采难度增加，对我国经济可持续发展造成一定的影响。因此，在确保煤矿开产安全稳定运行的基础上，采用综合机械化采煤方法和技术是提高煤矿开采产量的有效手段，实现机械化采煤作业，降低井下作业的工作量，提高工作效率，这种方法和技术的应用能够为我国工业生产提供充足的能源，同时也起到有效的社会效益和经济效益，进而促进国民经济可持续发展。

[关键词]综合机械化采煤 方法 技术

中图分类号：TG8 文献标识码：TG 文章编号：1009914X（2013）34063001

随着我国国民经济不断发展，资源需求量大，使得我国煤矿资源开采力度不断加强，煤矿开采深度逐年增加，进而导致我国煤矿资源储备量逐年下降。伴随这种局面愈发严重的蔓延，提高采煤方法和技术，扩大产量是煤矿行业未来发展的有效途径。采用综合机械化采煤方法和技术，不仅提供开采工作的有效性和安全性，还能够对深度煤层进行最大限度的挖掘，实现煤矿行业的经济效益，进而促进国民经济发展。

一、综合机械化采煤及其设备

（一）综合机械化采煤

综合机械化采煤包括采煤工作面全部生产过程，其主要有破煤、装煤、运煤支护、掘进等方面。实现井下采煤机械化，降低开采成本，提高开采效率，将机械化设备应用在煤矿开采过程中，是煤矿业发展的一项重要措施，也是资源最大限度利用的重要手段。

（二）综合机械化采煤的设备

在煤矿开采过程中，采用综合机械化采煤所使用的主要设备包括采煤机、可弯曲刮板输送机、自移式液压支架。刮板输送机是开采阶段主要的运煤设备，除了具备运煤功能外，还能够作为采煤机械的运行轨道以及液压支架移动的支点。采煤机具备清理工作面浮煤、设置电缆、水管等功能。

二、综合机械化采煤工艺的装备要求

首先，研发不同开采条件的高效化、高可靠性煤机设备，并建立有效的智能检测、监控、保护系统，采用先进的信息处理技术和传感说技术，实现机电一体化。针对采煤工作面的破煤作业，可采用双滚动采煤机，其结构体系与普通采煤机没有太大差别，但是在功率以及生产能力上具有不同与普通采煤机的效果。

其次，为了满足巷道快速掘进的要求，采用悬臂掘进机、连续采煤机、输送机以及液压支架。综合工作面采用可弯曲刮板输送机，对运输能力需满足运输量大、铺设长度长、强度高等要求，作为运煤机械和采煤机运行的导轨与液压支架的支点，起到十分显著的效果。

三、综合机械化采煤工艺及技术

（一）综合机械化采煤工艺

煤矿开采的高效性、可靠性是提高煤矿产量和生产目标的主要依据。煤矿开采的最终目标是提高煤矿行业生产效率和经济效益，从宏观角度分析，是为了推动我国经济可持续发展。研发不同开采环境条件下的采煤设备，提出有针对性的采煤方法和技术理论，通过简单、高效、可靠的生产体系和开采设备，把生产过程和科学技术相结合，实现煤矿采集机械化，并不断改进和完善各项开采方法和技术，提高采煤机械化水平。

1.煤矿开采成套技术工艺

利用现代化高产高效生产技术，结合顶板控制技术，有效处理开采过程中顶板上沿较硬的岩层，针对现代开采技术，解决厚度大的顶板煤层。利用综合机械化设备对硬度较高的煤层工作面进行有效开采和掘进。在井下支护工作方面，通过使用先进的支护技术，解决宽煤巷锚杆支护中存在的问题，大大改善了综合采煤设备的配套规模，提高开采工作效率。

2.长壁开采工艺

在进行长壁采煤工艺时，由于薄层煤的特殊情况，开采时需选择体积小、功率大、安全性高的采煤机和刨煤机。还需要配备先进的移动式液压支架。针对倾斜煤层，采用全厚技术，这一技术对支护结构的要求很高，需要加强支护结构的强度，并增加相应的安全措施，能够有效提高煤层开采效率。

3.较深矿井开采工艺

在我国，深部矿井开采工艺需要注意对岩层、自然灾害、安全措施、通风技术等方面的控制。进行深部矿井开采在技术方面需要满足良好的工作环境、快速掘进技术以及对自然灾害控制等方面的要求。

4.优化巷道布置工艺

针对较为复杂的地质结构，做好巷道布置能够有效开展煤矿采煤工作，对巷道进行科学合理的布置，需要结合采煤方法和技术的需求情况，同时也需要专家的有效评估，实现巷道布置的科学性、合理性，提高采煤工作效率，进而实现经济效益最大化目标。

（二）综合机械化采煤技术

对煤矿开采作业实施全面机械化操作时综合机械化采煤的最终目标。其生产过程是使用采煤机进行破煤和装煤，运煤采用输送机，液压支架进行重复动作，并对采空区顶板没成进行强行放顶。要实现综合机械化采煤方法和技术在实际采煤工作中的应用，发挥其高产高效的效果，就需要注重设计上的优化和配置，结合不同地区煤矿开采条件，满足其在生产、发展上的工艺要求，需要不断完善设计上的工作。

1.长壁综采技术

随着综合机械化采煤设备功能的不断提高，以往的机械化采煤工艺已经不能满足社会经济对煤矿资源的需求，但其在自身使用过程中出现新的变化，长壁综合机械化采煤模式的应用改善了过去综合机械化采煤工艺，根据开采设备自身能力，针对不同结构进行综合机械化采煤工艺。

2.短壁机械化采煤技术

短壁机械化采煤技术适用于一些不规则煤层的机械化开采方法。其根据开采工作面短，一般采用后退式开采；双滚使采煤机在工作面开采过程中采用中部斜切、单向割煤的方式。工作面尽量采取轻型化设备，这样有利于设备不使用时快速转移和安装。其实长壁综合机械化开采和短壁综合机械化开采有很多相似的地方，其中加大综合机械化采煤工作面的长度，增加采煤机工作效率，相应的就会减少因繁重的工序上耽误时间而影响产量，从而提高采煤产量。

2综合机械化掘进技术

综合机械化掘进是有伸缩式输送机、悬臂式掘进机、通风设备以及供电系统等设备组成。其中掘进机的使用是提高掘进能力的主要设备，掘进工作效率和掘进深度情况取决于掘进机的性能和功率。

3.连续采煤机技术

采煤机是综合机械化采煤工艺中最主要的设备之一。对于宽度较大煤层，使用连续采煤机具有非常大的优势，能够有效将破煤、装煤、运煤联系在一起。在煤矿采煤过程中，连续采煤机采用交叉换位方式与锚杆钻车之间相互配合作业，连续采煤机在开采运输巷道时，锚杆钻车也在进行相应的锚杆支护作业，通过交换位置实现循环效应，在这种交替循环过程中，快速有效的提高了掘进效率。

4.综合机械化采煤的端头工作及快速转移

对综合机械化采煤工艺影响最大的就是端头工作，这种问题在不断深入掘进情况下更加明显。因此，解决端头工作问题，能够有效实现综合机械化开采工艺。在采煤过程中，如果机械设备较重且大，就会因转移设备而浪费过多时间，影响生产效率，采用具备不同能力的支架搬运车能够满足设备快速搬家的需求。快速转移机械设备提高了综合机械化采煤的连续作业时间。

四、结语

结合我国经济发展现状，提高煤矿开采能力是迫切需要的，使用综合机械化采煤方法和技术能够提高煤矿开采的高效性、高可靠性，提高煤矿开采产量。一方面煤其方法和技术的发展是提高煤矿行业市场竞争力的有效途径，也是创造良好经济效益的有效措施。另一方面，煤矿业的发展推动我国经济可持续发展，是现代化发展的必经之路。

参考文献

[1] 田华，车候卫.综合机械化采煤的影响因素及其对策分析[J].内蒙古煤炭经济，2013（4）.

[2] 张磊.浅析煤矿综合机械化采煤工艺[J].中小企业管理与科技，2013（4）.

[3] 王文才，冯纬.薄煤层综合机械化采煤技术的应用[J].煤，2012（11）.

作者简介

杨宗保，男，籍贯安徽省当涂县，出生年月1962.06，单位：淮南矿业集团张集煤矿综采一队，职称，研究方向：采矿。