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论煤矿综合机械化开采技术

发表时间：2020/8/6 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈文菲

[导读] 摘要：在现代化建设快速发展的当下，社会各领域对于煤矿资源的需求量逐年增长，这也给煤矿企业带来了新的机遇和挑战。

        云南省昭通市镇雄县能源局
        摘要：在现代化建设快速发展的当下，社会各领域对于煤矿资源的需求量逐年增长，这也给煤矿企业带来了新的机遇和挑战。综合机械化开采技术的应用，大大提升了煤矿开采的工作效率，同时也能够保障生产安全性，促进我国煤矿业的繁荣发展。综合机械化开采技术具有一定的专业性和复杂性特点，因此应该对其应用要点加以控制，真正体现技术优势。本文将通过分析煤矿综合机械化开采技术的应用现状，探索煤矿综合机械化开采技术的应用措施，为实践工作提供参考。
        关键词：煤矿；综合机械化；开采技术
        矿产资源是推动经济发展的重要资源，我国虽然资产丰富，但是由于人口数量庞大，因此人均占有量相对较低。传统开采技术难以保障资源开采的高效化，而且容易出现资源浪费情况，不符合当前可持续发展的目标要求，因此必须对其进行不断创新与改进，适应社会转型升级的需求。尤其是随着科学技术与制造工艺水平的不断提升，大量机械设备在生产实践中得到应用，改善了当前矿产资源开发的局面，是促进煤矿企业朝着现代化与机械化方向发展的关键。综合机械化开采技术在应用时也会受到诸多外界因素的影响，因此在工作中应该加强严格控制，不断提升技术应用水平。这就需要遵循实事求是的基本原则，在了解基本开采条件的基础上，制定针对性技术应用方案。
        一、煤矿综合机械化开采技术的应用现状
        通常情况下，综合机械化开采设备的成本相对较高，在部分煤矿企业中的应用会受到资金因素的限制。对于很多老旧设备未能进行及时更换，不仅难以适应当前工作特点，而且容易发生较大的安全事故。尤其是开采环境趋于复杂化，只有加强先进设备与技术的引进，才能够不断提升综合机械化开采工作水平【1】。同时，煤炭资源供给不足的问题逐渐凸显，这也要求加快设备技术的应用，使煤矿产量可以满足设备需求。地质构造、瓦斯、煤层厚度和断层等因素，也会对技术应用效果产生影响。
        二、煤矿综合机械化开采技术的应用措施
        （一）长臂综采技术
        在煤矿综合机械化开采技术的应用中，长臂综采是一种常见形式，能够保障开采的工作效率与质量，为企业创造良好的经济效益。由于具有较大的工作面，因此促进采煤量的提升，在回风平巷和运输平顶等方面的特点也十分鲜明。对工作面的长度进行适当延长，能够避免生产进度受到较大影响。应该对采煤量和经济因素等进行综合分析，以此为依据确定工作面的实际长度，同时运送机长度和地质情况等也会对其产生直接影响。了解回采通道支护和地质情况等，确保其走向长度符合生产实际需求，合理优化辅助工序，实现采煤速度和支护速度的有效协调【2】。较强的稳定性和承压性，是设备支架的主要特点，因此有利于保障生产安全性。该矿采用斜井开拓，设计生产能力30.0万t/a，矿井投产时，布置主斜井、副斜井、回斜风井3个井筒。主斜井担负矿井原煤运输任务，副斜井担负矿井矸石、材料、人员及设备提升任务；主斜井安装胶带输送机，副斜井安装矿用提升绞车和架空乘人装置【3】。
        （二）短臂综采技术
        在煤柱地区当中通常采用短臂综采技术开展煤矿开采工作，能够适应不规则地段的特点。30-80m为工作面长度范围，单向切割是双滚筒采煤的主要方式，而反复切割则是单滚筒采煤的主要方式。在应用短臂综采技术时，其采煤设备具有轻型化特征，因此为生产工作提供了诸多便捷。转载机和输送机的有效配合，是发挥该技术特点与优势的关键，在侧卸、端卸和直角拐弯等工作中主要借助于单机头刮板输送机【4】。近年来，随着科技的快速发展，CMM系列四臂锚杆钻车、LY系列连运输系统和XZ系列移动式履带液压支架等在实践中得到广泛应用。与长臂综采技术相比较而言，在不规则区域中的应用效果更佳，实现了两者的有效互补。矿井主要通风机可选用轴流式和离心式两种类型。轴流式主要通风机具有不设反风道、占地小、工程量少、操作简单的优点，该矿地面风井已经安装2台FBCDZ-8-NO23C轴流式主要通风机。矿井通风计算风量和风压如图1所示。

        图1.矿井通风计算风量和风压
        （三）放顶煤开采技术
        大功率滚筒采煤机、伸缩皮带运输机和综采放顶煤液压支架等，是在放顶煤开采技术应用中的常用设备类型，能够保障开采工作的机械化和自动化。在实践应用中不仅能够提升开采工作效率，而且能够保障生产安全性，广泛应用于较厚煤层的开采当中。千万吨级大型综合开采设备的应用，能够实现煤矿资源的高效化开采及利用，大大提升了我国的煤矿资源产量。瓦斯泄漏、围岩破坏、煤尘超标和火灾等，是生产工作中存在的主要安全隐患，因此应该加强有效预防与治理，防止对人们的生命财产安全造成威胁。井下紧急避险系统及压风自救系统用风的应用，可以大大提升生产安全性，该矿设井下压风管路系统一套，风动工具与压风自救系统共用一套管路，但不同时使用；正常安全生产时，压风系统管路仅供风动工具供风，一旦发生事故需要压风急救时，用风工具停止用风，压风管路为压风自救系统供风【5】。矿井设井下压风自救系统，选用ZYJ型压风自救系统，每组设置6个急救袋。掘进工作面应敷压风管路，并设置供气阀门。
        （四）不同厚度煤层开采技术
        当煤层的厚度不超过1.5m时通常定义为薄煤层，MG100/238-WD采煤机的应用较为广泛，能够适应其狭窄空间作业的要求，促进煤矿资源产量的提升。当煤层的厚度在1.5-3.5m之间时通常定义为中等厚度煤层，滚筒采煤机在实践中的应用较为普遍，能够满足全自动化开采的工作要求，其年产量不低于3000t。近年来，随着我国煤矿综合机械化开采技术水平的提升，年产量甚至可以超过5000t【6】。当煤层厚度在3.5m以上时通常定义为特厚煤层，具有较大的煤矿资源量，而且受到外界环境的影响，导致其开采难度相对较大。两柱大采高综合煤炭采集机械设备在该开采工作中的应用较多，年产量可以超过5000t，保障良好的开采效率与质量。在开采中应该做好矿井的排水工作，本矿采用斜井开拓，划分为一个水平；排水为一级排水，盘区及掘进巷道等的涌水沿巷道侧水沟自流至一盘区副斜井井底水仓。开采二盘区时，设计予以利用一盘区主排水泵房的现有排水设备。采煤机进刀：采煤机进刀采用下端头自开缺口、斜切进刀的方式，斜切进刀长度30m，进刀深度0.6m。具体操作如下：
        （1）采煤机向下割透端头煤壁后，将两个滚筒的上下位置调换，割煤至上端头且割透上端头，要求采煤机割煤时达到正常截割深度（即0.6m），再按要求将刮板运输机推移至平、直状态。
        （3）割完三角煤以后，将两个滚筒的上下位置调换，进入正常割煤状态。
        结语
        综合机械化开采技术的应用，是我国煤矿业发展的必然趋势，能够保障煤矿开采的自动化与机械化，减轻人员负担的同时，促进开采工作效率和质量的提升。在实践应用当中，通常也会受到开采成本、能源供给和自然环境等因素的影响，导致技术优势未能得到发挥。为此，应该加强对长臂综采技术、短臂综采技术、放顶煤开采技术和不同厚度煤层开采技术要点的有效控制，降低或者消除外界因素对开采工作产生的干扰，防止人们的生命安全受到威胁，为企业创造良好经济效益的同时，促进我国煤矿业的可持续发展。
        参考文献
        [1]雷慧君.煤矿综合机械化开采技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2019(16):184-185.
        [2]岳龙.煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(08):226-227.
        [3]于存江.煤矿综合机械化开采技术[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(01):243-244.
        [4]赵峰.我国煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].陕西煤炭,2018,37(05):150-151+154.
        [5]高文彪.煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].南方农机,2018,49(18):61.
        [6]郭利宏.我国煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J].中国战略新兴产业,2018(40):155.