魏偉

摘 要：在我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占比最大。隨著開采技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，目前我國的煤塊開采已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化開采。機(jī)械化開采可以極大的提高開采效率，并提高煤塊開采的安全性。煤礦的綜合機(jī)械化采煤工藝指的是煤炭開采的各個環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采，并結(jié)合應(yīng)用。包括了切煤、采煤、裝煤、運(yùn)煤以及安全防護(hù)等全部生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本文從煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的意義出發(fā)，介紹了綜合機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用的主要機(jī)械設(shè)備，并對常用的綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：煤礦;綜合機(jī)械化;采煤工藝

我國是煤炭儲量大國，能源結(jié)構(gòu)中也以煤炭為主，煤炭為我國的工業(yè)化建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用在我國的生產(chǎn)行業(yè)中。我國的煤炭行業(yè)也初步實(shí)現(xiàn)了綜合機(jī)械化生產(chǎn)，隨著煤炭開采的深入，煤炭開采中遇到的地質(zhì)環(huán)境越來越復(fù)雜，也對我國的煤炭開采技術(shù)提出了更高的要求。在這樣的背景下，對煤炭綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行研究，促進(jìn)采煤工藝的發(fā)展，提高采煤效益，對于我國煤炭行業(yè)的發(fā)展和能源的持續(xù)供應(yīng)具有重要的意義。

1 煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的意義

煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝指的是在采煤工作面所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。包括破煤、采煤、裝煤、運(yùn)煤以及防護(hù)等。煤礦綜合機(jī)械化采用工藝應(yīng)用的意義主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1.1 提高工作效率

煤礦的采煤工作面環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，人工采煤不僅效率低下，而且安全隱患較多，易出現(xiàn)人生傷害事故，應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤工藝可以降低人工參與的環(huán)節(jié)，提高工作效率。

1.2 降低成本，提高收益

傳統(tǒng)的采煤工藝，人力參與為主，人力成本較高，為了提高采掘效率往往需要多面進(jìn)行，并且生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，開采成本較高。采用煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝可以有效的降低成本，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而且僅需要兩個工作面就可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開采，極大的提高了采煤的收益。

1.3 提高安全性，避免人身傷害事故

傳統(tǒng)的采煤工藝，防護(hù)設(shè)施以及開采都以人力為主，開采事故率高，防護(hù)措施不到位，采用綜合機(jī)械化采煤工藝可以有效投稿防護(hù)措施的質(zhì)量，并降低人員密集度，提高安全性。

2 綜合機(jī)械化采煤工藝設(shè)備種類及特點(diǎn)

煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的核心是機(jī)械設(shè)備，不同的機(jī)械設(shè)備經(jīng)過有機(jī)組合形成了一個復(fù)雜的系統(tǒng)，任何一個設(shè)備都影響到綜合采煤工藝的進(jìn)行和采煤效率。以下對主要的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行介紹：

2.1 采煤機(jī)

煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝中采煤機(jī)是重要的生產(chǎn)設(shè)備，其主要的功能使割煤和落煤，我國目前應(yīng)用較為廣泛的采煤機(jī)是雙滾筒式采煤機(jī)，其相比普通的采煤機(jī)其生產(chǎn)效率較高，基本結(jié)構(gòu)和工作原理都比較相似，但是其功率更高，因此性能也更高。針對工作面落煤的開采主要應(yīng)用滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行。

2.2 轉(zhuǎn)載機(jī)可伸縮帶式輸送機(jī)

轉(zhuǎn)載機(jī)主要位于工作面運(yùn)輸機(jī)和伸縮帶式輸送機(jī)之間，因此其本質(zhì)上是橋式的刮板輸送機(jī)。轉(zhuǎn)載機(jī)在工作時，可以將巷道地板進(jìn)行升高，工作面的煤可以順利的轉(zhuǎn)運(yùn)到輸送機(jī)，伸縮帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)中隨著轉(zhuǎn)載機(jī)的轉(zhuǎn)載進(jìn)行移動，并隨著工作面的推進(jìn)進(jìn)行長度調(diào)整，轉(zhuǎn)載機(jī)有效的將工作面運(yùn)輸機(jī)和伸縮帶式輸送機(jī)結(jié)合在了一起，提高了運(yùn)煤的效率，保證了運(yùn)煤的連續(xù)性，有效縮短了運(yùn)煤的時間，保證工作面的煤炭不積壓從而影響采煤工作的進(jìn)行。相比于人工運(yùn)輸，不僅成本更低而且效率更高。

2.3 液壓支架

液壓支架主要的作用是對采煤工作面的高壓力進(jìn)行控制，提高工作面的安全性，在綜合機(jī)械化采煤工藝中具有非常重要的作用。液壓支架又被稱為工作面自移式液壓支架，其主要是以儲存的高壓液體為動力，對采煤工作面的頂板進(jìn)行有效的支護(hù)，防止矸石等落到工作面，影響采煤工作。液壓支架還可以應(yīng)用在輸送機(jī)的維修以及輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾的錨固等方面。

2.4 移動變電站及乳化液泵站

由于煤礦在開采的過程中工作面需要不斷的移動，因此其機(jī)械設(shè)備也要不斷的移動，在這種情況下為保證電力的供應(yīng)，采煤工作面主要使用移動變電站保證電源的供應(yīng)。移動變電站可以保證機(jī)械電氣設(shè)備連續(xù)的電力供應(yīng)，并且使用方面，架設(shè)效率更高，且可以進(jìn)行回收。乳化液泵站在煤礦綜合機(jī)械化開采工藝中是為機(jī)械設(shè)備提供高壓液體的作用，最為主要的是為液壓支架提供所需的高壓液體。以實(shí)現(xiàn)對開采工作面的支護(hù)，乳化液泵站也是可移動的，隨著工作面的推進(jìn)可以不斷的變換位置，方面易用，靈活性強(qiáng)。

3 常見幾種綜合機(jī)械化采煤工藝

針對不同的采煤工作面應(yīng)用的綜合機(jī)械化采煤工藝也不同，以下對常用的綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行簡單的介紹：

3.1 長壁綜合機(jī)械化開采

煤礦綜合機(jī)械化開采工藝最主要的是通過各個環(huán)節(jié)的機(jī)械化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)的結(jié)合，保證采煤工作的穩(wěn)定性、連續(xù)性和安全性，提高采煤的效率，降低采煤的成本。長壁綜合機(jī)械化開采是實(shí)際采煤工作中運(yùn)用較多的一種綜合計劃化開采方式，面對傾斜煤層，其可以高效的發(fā)揮作用。長壁綜合機(jī)械化開采可以通過加大采煤工作面的長度提高采煤機(jī)的采煤量，并可以有效降低端頭作業(yè)的環(huán)節(jié)以及工作面的斜切進(jìn)刀，起到節(jié)約采煤時間提高采煤效率的作用。因此，采用長壁綜合機(jī)械化開采時可以通過增加工作面的長度降低工作面的移動次數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對于工作面長度的影響因素較多，主要為采煤工作面的地質(zhì)情況、伸縮帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長度以及掘進(jìn)支護(hù)的質(zhì)量等。因此，為了有效提高長壁綜合機(jī)械化開采時開采工作面的長度，在實(shí)際開采時要根據(jù)以上影響因素進(jìn)行控制和綜合分析，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，避免其影響因素。

3.2 短壁綜合機(jī)械化開采

短壁綜合機(jī)械化采煤工藝主要是對回采巷道進(jìn)行機(jī)械化快速掘進(jìn)中使用以及在采煤工作面上下端頭的快速施工中使用。短壁綜合機(jī)械化采煤應(yīng)用范圍廣，優(yōu)點(diǎn)較多，將采煤和掘進(jìn)有機(jī)的結(jié)合在了一起，因此其相對來說較為靈活，可以在很多開采工作中使用，比如其可以將開采出的不規(guī)則煤塊回收，緩解采掘比例失衡的現(xiàn)象以及工作面的接替緊張的現(xiàn)象。短壁綜合機(jī)械化采煤工藝不適合在長壁開采工作面使用，適合于五地勢限制的大厚煤層使用，因此應(yīng)用前要先了解煤層的實(shí)際情況。

3.3 放頂煤綜合機(jī)械化開采

我國的煤炭儲量中，厚煤層的開采較為多。在厚煤層開采中，最常用的綜合機(jī)械化開采工藝為放頂煤綜合機(jī)械化開采方法。在進(jìn)行這種工藝方法進(jìn)行開采時，要嚴(yán)格遵循采煤工作面的步驟依次進(jìn)行，主要順序?yàn)槁涿骸⒀b煤、運(yùn)煤，截煤時每隔兩三刀就要先暫停，然后打開放煤窗口，將煤從支架后部的運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出后再機(jī)械截煤，如此循環(huán)進(jìn)行，完成所有的放煤工作后再向前推進(jìn)。

3.4 薄煤層綜合機(jī)械化開采

薄煤層的開采在我國的煤炭開采中占比一直不高，主要是其成本相對較高，開采效率較低，綜合收益降低。隨著中厚煤層開采時間越來越長，開采深度越來越深，而我國對能源的需求日益增長，薄煤層的開采逐漸受到了重視。目前薄煤層的機(jī)械化開采應(yīng)用的主要有滾石采煤機(jī)、刨煤機(jī)開采已經(jīng)螺旋鉆機(jī)開采等方式，綜合機(jī)械化開采能力還不足，需要更多的研究和發(fā)展。

4 結(jié)束語

我國是煤炭生產(chǎn)大國，也是應(yīng)用大國，在我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭一直占據(jù)著主要的位置，為我國的現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。目前我國的煤炭開采已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了綜合機(jī)械化開采工藝，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了開采成本，提高了生產(chǎn)的安全性和效益。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，新工藝和新設(shè)備不斷應(yīng)用，煤礦的開采工藝也將不斷發(fā)生進(jìn)步，為了保障國家的能源需求，企業(yè)也應(yīng)用加大研究力度，對煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝不斷優(yōu)化，提高競爭力和生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]荊衛(wèi)兵.淺析煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝[J].能源與節(jié)能， 2017（1）：176-177.