＊單 濤

（山西焦煤西山煤電杜兒坪煤礦 山西 030022）

改革開放以來，我國對(duì)煤炭能源的需求大幅度增加，基于此背景，煤炭開采過程受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備與工藝的應(yīng)用及完善對(duì)煤炭行業(yè)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，煤礦開采企業(yè)應(yīng)予以重視，不斷提高與創(chuàng)新設(shè)備與技術(shù)，確保煤炭開采作業(yè)安全與效率，從而為自身的長久發(fā)展注入源源不斷的生命力。

1.概述

煤炭資源在我國普及程度較高，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)團(tuán)結(jié)方面有著至關(guān)重要的作用。煤炭屬于不可再生能源，因此在開采時(shí)應(yīng)關(guān)注資源開采的合理性與有效性，避免出現(xiàn)資源分配不均或開采事故。綜合機(jī)械化采煤設(shè)備與工藝的快速發(fā)展為煤炭生產(chǎn)行業(yè)注入了新的力量，可逐步優(yōu)化采煤流程，全面提升管理水平，大大提高了生產(chǎn)效率與質(zhì)量，對(duì)行業(yè)乃至社會(huì)的持續(xù)發(fā)展都有積極影響。隨著社會(huì)進(jìn)步，煤礦開采作業(yè)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)管理，充分挖掘綜合機(jī)械化的優(yōu)勢(shì)與益處，加大研究力度實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化，進(jìn)一步提高煤礦資源開采效率，創(chuàng)造更大收益。

2.煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備簡紹

自動(dòng)化程度較高的采煤設(shè)備是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，因此需詳細(xì)了解煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備分類（詳見圖1）。

圖1 煤礦綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的分類

(1)轉(zhuǎn)載機(jī)

轉(zhuǎn)載機(jī)是現(xiàn)在煤礦開采作業(yè)中必不可少的設(shè)備，其功能是運(yùn)輸平巷內(nèi)橋式刮板輸送機(jī)，有效提升了生產(chǎn)質(zhì)量與效率，應(yīng)用范圍較為廣泛。實(shí)際生產(chǎn)中，裝載機(jī)需同時(shí)連接工作面的輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)，開采出的煤炭可利用轉(zhuǎn)載機(jī)從井下升至一定高度，隨后再轉(zhuǎn)運(yùn)至伸縮式輸送機(jī)上繼續(xù)在工作面上移動(dòng)。值得注意的是，出于安全考慮，轉(zhuǎn)載機(jī)一般連接在帶式輸送機(jī)的機(jī)尾位置上。

(2)輸送設(shè)備

輸送設(shè)備不僅是將礦井內(nèi)開采出的煤炭運(yùn)送至地面，還需將開采物資與工作人員運(yùn)送至井下，故而對(duì)輸送設(shè)備的性能要求較高?；谶\(yùn)輸安全、質(zhì)量與速度三方面考慮，煤礦企業(yè)在選擇運(yùn)輸設(shè)備時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循以下兩項(xiàng)原則。首先是嚴(yán)格選材，企業(yè)應(yīng)建立合理完善的設(shè)備采購流程，根據(jù)使用需求科學(xué)選擇輸送設(shè)備類型，為保障生命財(cái)產(chǎn)安全，須采購結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、安全性高的材料用于工作面的運(yùn)輸。其次是重視技術(shù)，企業(yè)應(yīng)根據(jù)礦井特點(diǎn)設(shè)計(jì)輸送路線，可將綜合機(jī)械設(shè)備裝置設(shè)計(jì)成彎曲狀，以此降低輸送物資的掉落風(fēng)險(xiǎn)，從而提高生產(chǎn)安全性。

(3)液壓支架

煤礦開采中需要利用機(jī)械設(shè)備支撐工作面頂板，一般選用液壓支架，可將礦井壓力控制在安全范圍內(nèi)，為開采過程提供有力保障，為綜合機(jī)械化開采創(chuàng)造穩(wěn)定環(huán)境。液壓支架的應(yīng)用大幅度減少人力投入，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)機(jī)械化施工，降低安全事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)的長久發(fā)展提供有效助力。企業(yè)選擇液壓支架時(shí)應(yīng)綜合考慮多項(xiàng)因素，嚴(yán)控質(zhì)量，對(duì)員工的生命安全負(fù)責(zé)，對(duì)經(jīng)營效益負(fù)責(zé)。

(4)移動(dòng)變電站及乳化液泵站

電力能源在煤炭開采中不可或缺，移動(dòng)變電站可在回采作業(yè)中為移動(dòng)的回采面提供電力，開采區(qū)域的電力經(jīng)過移動(dòng)變電站轉(zhuǎn)換后可傳輸至綜合機(jī)械化電氣設(shè)備上，為煤礦開采持續(xù)供電。乳化液泵是煤礦開采作用中普及程度較廣的設(shè)備，作用是為回采面的設(shè)備提供高壓液體，例如液壓支架，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備在乳化液泵站提供高壓液體的前提下，為回采面提供良好的支撐作用，保障開采作業(yè)的安全性與可靠性。

(5)采煤機(jī)

采煤機(jī)在煤礦開采中屬于大型綜合機(jī)械化設(shè)備，具有多項(xiàng)功能，使得開采效率全面提升。目前，我國煤礦行業(yè)應(yīng)用較多的采煤機(jī)主要分類兩類，分別是滾筒式和刨煤式，其中滾筒式可根據(jù)礦井情況自行調(diào)節(jié)高度，因此使用較多。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，雙滾筒采煤機(jī)問世，進(jìn)一步提升煤炭開采效率。

3.煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的應(yīng)用

綜合機(jī)械化采煤工藝經(jīng)過不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新，為煤炭行業(yè)帶來了更廣闊的發(fā)展空間與經(jīng)濟(jì)效益，下文對(duì)煤礦生產(chǎn)中常用的5種綜合機(jī)械化采煤工藝（詳見圖2）進(jìn)行介紹，以期促進(jìn)煤礦企業(yè)的良好發(fā)展。

圖2 煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝的分類

(1)薄煤層綜采工藝

薄煤層是煤礦開采中經(jīng)常遇見的地質(zhì)條件，開采難度較大、生產(chǎn)效率較低，但我國薄煤層中蘊(yùn)藏的煤炭資源較為豐富，為避免資源浪費(fèi)，開采薄煤層勢(shì)在必行，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，優(yōu)化開采工藝。隨著綜合機(jī)械化采煤工藝不斷發(fā)展，薄煤層開采技術(shù)逐漸提升，煤礦企業(yè)可引進(jìn)先進(jìn)的綜采工藝，盡量提高煤炭資源開采效率。

(2)長壁綜合機(jī)械化采煤工藝

長壁綜合機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用廣泛，主要以作業(yè)面為依托，利用采煤機(jī)、輸送機(jī)、液壓支架等自動(dòng)化設(shè)備完成煤炭開采。采煤機(jī)的應(yīng)用可加大開采量、縮短開采時(shí)間，傳輸設(shè)備的應(yīng)用可進(jìn)一步延長工作面，液壓設(shè)備的應(yīng)用可保障工作面安全，減少采煤過程中的斷頭工作步驟，同時(shí)減少對(duì)煤層的斜切次數(shù)，避免浪費(fèi)，生產(chǎn)效率大大提升。長壁綜合機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用時(shí)需合理計(jì)算工作面長度，在保證開采安全的前提下盡量減少工作面搬移次數(shù)，以免浪費(fèi)人力物力資源。另外，開采前工作人員應(yīng)充分考察開采區(qū)域的地質(zhì)水文條件，結(jié)合輸送設(shè)備的伸縮長度和工作面的推動(dòng)長度，科學(xué)控制采煤作業(yè)深度，進(jìn)而保證端頭作業(yè)步驟與其他綜合機(jī)械化裝置設(shè)備的運(yùn)行效率，保證產(chǎn)能效益最大化，以此為煤礦企業(yè)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

(3)巷道布置技術(shù)

礦井巷道布置技術(shù)的作用是保障開采過程的作業(yè)安全，同時(shí)亦可提高開采效率，直接影響煤礦企業(yè)的發(fā)展。在實(shí)際作業(yè)中，巷道塌方事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全與企業(yè)的經(jīng)營效益，基于此，應(yīng)充分利用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備與工藝提升巷道的穩(wěn)定性與可靠性，確保生產(chǎn)效率與安全。礦井巷道布置技術(shù)遵循結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)合理性原則，選擇合適的支護(hù)設(shè)備支撐巷道結(jié)構(gòu)，營造安全的開采環(huán)境。

(4)煤礦集中化開采技術(shù)

煤礦集中化開采技術(shù)包括三種，分別是成套采煤技術(shù)、長臂綜采技術(shù)、采全厚技術(shù)，三種技術(shù)相互配合，根據(jù)煤礦的實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整，全面提高煤礦開采質(zhì)量與安全。當(dāng)遇到巖層較硬的情況下，煤礦企業(yè)可搭配選擇頂板控制技術(shù)和頂煤開采技術(shù)，解決較硬巖層帶來的負(fù)面影響，為井下作業(yè)人員提供安全保障，開采效率也有所提升。采全厚技術(shù)大多應(yīng)用于支護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)，作用是提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，保證井下安全，目前，我國很多煤礦企業(yè)都開始深挖采全厚技術(shù)的作用，推動(dòng)礦井內(nèi)部的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定建設(shè)，同時(shí)調(diào)動(dòng)煤礦開采人員的工作積極性，保障安全生產(chǎn)，盡可能提高生產(chǎn)效率。

(5)放項(xiàng)煤綜合機(jī)械化采煤工藝

放項(xiàng)煤綜合機(jī)械化采煤工藝適用于厚煤層開采，應(yīng)用時(shí)主要分三個(gè)步驟。第一步，在采煤工作面上進(jìn)行落煤、裝煤、運(yùn)煤等操作，確定推動(dòng)運(yùn)輸機(jī)的安裝位置，完成設(shè)備安裝。第二步，完成階段性采煤后暫停作業(yè)，一般情況下，完成二至三刀的截煤工作后即可暫停，按照相應(yīng)順序打開放煤窗口，利用安裝完成的運(yùn)輸設(shè)備將煤炭運(yùn)輸至地上。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，此步驟實(shí)施時(shí)若發(fā)現(xiàn)矸石應(yīng)立即關(guān)閉放煤窗口，以免影響作業(yè)質(zhì)量。第三步，開展放煤工作，完成后即可推進(jìn)采煤作業(yè)面繼續(xù)開采。

4.總結(jié)

近年來，煤炭行業(yè)的發(fā)展形勢(shì)越來越嚴(yán)峻，煤礦開采企業(yè)需充分利用綜合機(jī)械化設(shè)備與工藝不斷提升自身的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭力與社會(huì)競(jìng)爭力。企業(yè)應(yīng)了解不同種類綜合機(jī)械化設(shè)備與工藝的特點(diǎn)及適用范圍，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)選擇，以此確保采煤施工作業(yè)順利開展，不斷提升生產(chǎn)能力，為企業(yè)的健康發(fā)展添磚加瓦。