煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺研究 蔡永刚

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第5期   作者:蔡永刚
[导读] 随着社会经济发展水平的提高,煤矿生产发展直接关系到我国的经济水平,
        摘 要:随着社会经济发展水平的提高,煤矿生产发展直接关系到我国的经济水平,煤矿综采工艺水平的高低,影响整个煤矿开采能力和生产能力,要创建一个高产高效的煤矿开采是每个煤矿生产和可持续发展的关键,煤矿的综合机械化开采工艺是提高采煤工作效率最有效的途径。本文主要根据目前综采工作面的机械化管理和机械设备技能的发挥,从煤矿综合机械化采煤需要的设备和综采工艺两方面进行分析总结,探讨如何通过煤矿综采工艺技术为煤矿带来的经济效益,提高煤矿的生产水平。
        关键词:煤矿;综采机械化;采煤;工艺;综采设备
        煤矿作为我国重要的能源产物,对于我国社会经济的迅速、稳定的发展起着不可忽视的重要作用。根据当前的工业发展来说,优秀的煤矿机械化开采技术能够有力地增强煤矿开采的效能与水平。综合采煤工艺已经形成了现代化开采装备体系,从煤机装备(系列液压支架、采煤机、大型刮板输送机到大运距的带式输送机等)进行了智能化、数字化的改进。目前已经能够采用先进的信息处理技术、机电一体化科技,实现煤矿综合工作面的高效运行。
1煤矿综合机械化采煤所需的主要设备
        煤矿开采中的综合机械化技术是煤矿开采的保障,但开采工作能否顺利进行需要综采机械化设备装置的完善和准确。综采设备是实现煤矿长期综采工作高效高产的关键,常见的综采设备主要有采煤机、工作面输送机、液压支架、转载机和移动变电站等设备。
        就我国而言,矿井采煤工作首先是落煤情况,煤矿企业普遍采用一种可自动调节高度的双滚筒采煤机,该采煤机具有较高的生产功率,生产技术可得到充分发挥。工作面输送机首选的结构强度硬、可弯曲的刮板输送机,输送机在完成采煤工作的同时可以在运行过程中为液压支架的运行提供保障。矿井综采工作面中的自移式液压机可以在高液压作用下完成整个工作面的输送机转移、支架前移等多个环节的移动,液压支架装置还可以用于维护和防治端头压力的处理。
        可伸缩式输送机装置和移动变电站:煤矿综合机械化采煤技术中的可伸缩式输送机在运输作业中是最系统最具体的,在目前的技术条件下,矿井同采工作面逐渐推荐可伸缩式输送机,在这种自动控制与调节的设备中按照一定的频率开展,可达到缩短输送机带控制对整个采煤工作时间的消耗。对煤矿综采机械化采煤中的移动变电站而言,可以随着同采工作面推进而移动是该设备的最大特点,煤矿生产线作业区变电所输送的高压可以转化为矿井同采工作面输送机、采煤机等设备相匹配的电压,发挥电源的动力功能。乳化液泵站与移动变电站类似,可同时在同采工作面持续移动,充分发挥液压站的能动性。
2综合机械化采煤工艺
        2.1放顶煤综合机械化开采技术
        对于中国厚煤层的开采工作来讲,放顶煤开采技术应用较为广泛,而在对此项技术进行具体应用时,可以将其划为以下几个步骤:在工作面中,认真做好落煤、装煤、运煤和输送机的推移等相关工作;在通过经过2刀或3刀的截煤之后,需要暂时停止操作,然后根据相关标准顺序,对支架放煤窗口给予打开处理,实现放顶煤操作,并通过另一台运输机运出。一旦发现矸石,应该立刻关闭窗口;当完成以上操作后,才能进行下一步采煤工作。
        2.2长壁综合机械化开采技术
        在采煤工艺中,长壁综合机械化开采技术工艺主要是利用缓倾斜、倾斜煤层得以实现。实施长壁综合机械化开采过程中,为了降低斜切进刀、端头工作相关步骤在生产方面造成的不利影响,需要适当延长工作面,并通过增加采煤机切煤量的措施,以保证工作顺利进行。通常情况下,结合工作面产量情况,明确最高值、最低值,从而明确工作面实际长度。由于对工作面长度造成影响的因素相对较多,具体表现为两方面,即地质环境、输送机刮板长度,因此,延长工作面移动长度,属于最有效的解决方法。对工作面的走向长度而言,其影响因素包括:回采巷道进行的挖掘与支护工作、采场地质所造成的影响、输送机运输长度等。


        2.3短壁综合机械化开采技术
        对短壁综合机械化开采技术工艺进行分析时发现,在巷道开采、顶部支撑、技术选择方面均和长壁综合机械化开采技术比较相似。但是,在对工作面进行设置时,却存在一定差异,长壁主要是将增加工作面为主,而短壁则比较适用于较短工作面中,通过短壁技术进行应用时,需要符合相关基本条件,然后结合工作人员在煤矿井方面的需求,对工作面给予全面分析和研究,以达到综合机械化的工作需求。
        2.4薄煤层综合机械化开采技术
        在进行薄煤层的开采时,由于经常面临地质条件、开采技术等多方面的影响,因此,薄煤层进行开采时,其开采工作效率普遍较低。然而,在综合机械化开采技术逐渐完善下,促使中国开采力度明显加强。而采储量更是在总储量中占据主要地位,需要对薄煤层开采给予高度重视。换而言之,薄煤作为开采工作难点和重点,其机械化技术水平普遍较低,因此,其产量比例较小。为了保证该项开采技术得到有效应用,应将改善薄煤层产量、工作效率作为重点,并对其加大技术优化扶持力度,确保此项技术逐渐迈向成熟。
3煤矿综合机械化采煤工艺发展趋势分析
        煤矿综合机械化采煤与以往的采煤技术比较而言,综合机械化采煤工艺有益于将煤矿开采的效率与安全性提升。这是综合机械化采煤工艺融合相对健全且完整的保障制度、引进了竞争与激励制度,以及积极探索与研究发展的结果。其在很大程度上健全了煤矿采煤技术,将煤矿采煤工艺与水平提高了,实现了煤矿产量高且效率高的目标。该种技术可以帮助达到煤矿各个工作面的单产量目的,增加工作面上的采煤点,并且缩减了工作面辅助步骤所消耗的时间。与此同时,在引入机械化与优化采煤工艺设备的过程中,还促使了高生产工艺,在一定程度上将煤矿综合机械化采煤工艺技术提高了,还优化了其工作步骤,实现了集中生产与高效率生产的目标。而在将来的发展过程中,煤矿综合机械化采煤工艺发展趋势会体现在这样几个方面:
        首先,增加重要元部件的研发,提升工作面成套设备系统的可行性。研发高效、可靠的生产系统与开采布置,以及和生产过程监控及管理相匹配的成套开采技术,逐步优化工艺与设备。进行综合机械化采煤设备重要元部件材料工艺与系统配套、成套设施的可靠性与自动控制、带式输送机软启动设备与新的高能量蓄电池、防爆变频调速设备等重要元部件攻关,将单机设备可靠性与成套设备综合开机率提升。
        其次,努力发展工作面生产工艺优化和自动控制技术,实现煤机设备自动控制。进行工作面作业方法与配套工艺探索与研究,开发采煤机煤岩界面自动辨识技术与自动控制系统、自动找直技术与设备姿态测试开工至技术等等。开发煤矿高效集约化的生产技术,建设出生产高度集中且可靠性强的开采技术,实现工作面单产以及生产集中化,并将提升经济效益与效率作为主要目标。构建工作面高智能集中控制中心,有效控制工作面设备,将煤矿综合机械化采煤工作面的自动化水平提升。
结束语
        总而言之,综合机械化采煤工艺是在传统的工艺上,不断优化和改良而成,利用机械化采煤工艺,可以确保全面发挥机械设备的效能,进而提升采煤工作的效率和质量,完善以及改进煤矿资源的回采率,防止造成资源无端浪费,促进煤矿企业的稳定发展。因此,煤矿企业需要结合自身的具体情况,合理选择采煤技术和工艺,确保采煤工作的效率性和安全性,为我国经济建设作出更大的贡献。
        参考文献:
        [1]荆卫兵.浅析煤矿综合机械化采煤工艺[J].能源与节能,2017(1):176-177.
        [2]武强.浅析综采工作面特殊开采工艺实践[J].江西煤炭科技,2017(3):147-148.
        [3]李茂云.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺探讨[J].机械研究与应用,2017,30(3):189-190.
 
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