摘要:随着时代的的发展和科学技术的进步,先进的科学技术手段和现代化的设施设备能在很大程度上提升了采煤的效率、增加煤矿的产量,还能大幅提高煤矿自身在市场上的核心竞争力。综合机械化采煤工艺的推行可以使煤矿的工作效率提高,也可以使采煤成本降低。运用综合机械化工艺采煤让煤矿在比较安全的状态下作业,煤炭资源的采出率更高,采煤过程更加智能。本文简要介绍综合机械化采煤工艺的相关设备和实际应用。
关键词:采煤;工艺;机械化
1 煤矿综合机械化开采现状
1.1煤矿开采效率低
在传统方式开采煤矿的过程中,相关设施设备的老化和开采技术水平的限制,让煤矿行业在激烈的竞争态势下,面临着巨大的挑战。现代的科学技术手段的不断提升就给煤矿带来了发展机遇。综合机械化采煤工艺运用了更加先进的设备和更成熟的技术,在保证安全的基础上,提高煤矿企业的生产效率。同时,也能降低更加复杂的煤矿开采环境在开采过程中的难度,还能降低煤矿企业的人力资源成本。
1.2技术水平有待提高
综合机械化采煤工艺是当下煤矿企业运用比较广泛的开采技术。与过去的设施设备和技术相比,综合机械化采煤工艺的优势很明显。比较直观的优势就是大幅提升煤矿的开采率,开采过程更加智能化。当然,我们不能停留在对当前的开采工艺的满足,要清醒地认识到,与国外更加先进的设施设备和开采技术相比,我们依然还要在提升相关工艺、增强当前设施设备的智能化上下功夫。
1.3中小煤矿的机械化程度有待提高
作为能源大国的中国,煤炭资源是传统型的资源,开发时间也相对比较早。在早期的开发中,由于技术手段的限制和管理制度的不完善,遇到过各种各样的问题。在当下的煤矿开采过程中,中小煤矿公司的资金与大煤矿公司相比,还是相对薄弱,在开采技术水平方面也与大煤矿有一定的距离。当然,这样的特点也能使中小煤矿能更容易进行转型和对新设施设备的接受度更高。
2 综合机械化采煤设备
2.1转载机
在对煤矿进行作业过程中,为有效提升开采质量和提高煤矿开采工作效率,加大对综采工艺的运用度是可行的措施之一。转载机的全名是顺槽用刮板转载机,其安装位置是工作面下端的出口区段,其主要功能是对平巷内桥式刮板输送机进行运送工作。转载机的一个端口搭接工作面的输送机,另一个端口连接带式输送机的尾端。转载机会跟着输送机的移动而调整。值得注意的是设备运行期间一是人要与设备保持安全距离,二是转载机只能运输矸石和煤,以防止安全事故的发生。
2.2采煤机
采煤机是一种融合了机械、液压和电气等功能于一体的大型设备。在煤矿的具体作业中,采煤机的开采作业可有效提升生产效率。目前的开采机主要用的两种是滚筒机和刨煤机。在国内的煤矿行业里,当下作业过程中使用频率更高的是高度可以调节的双滚筒采煤机。双滚筒采煤机虽然原理接近采煤机的原理,但是其生产强度和实际效率会大幅超过采煤机。
2.3工作面输送机
综合机械采煤作业时,运用的是一种能够弯曲的刮板输送机,刮板输送机的运输能力很强,是得益于其较高的工作面输送机的结构强度和较长的铺设长度。工作面运输机既是运煤的机械,又是移动液压支架的重点支撑点。当输送机在工作状态下发生链条断裂的情况,煤矿的生产能力也会下降。
2.4 移动变电站和乳化液泵站
移动变电站和乳化液泵站是综合机械化生产阶段用到的主要设备。采煤区的动力源是移动变电站依据实际作业需求将高压电转换成适应相关设备作业的电压。乳化液泵站是给液压设备和液压支架供应高压液体的重要动力设备,其主要组成部分是液压控制系统、乳化液箱及液压控制系统。
2.5 可伸缩带式输送机
可伸缩式输送机是区段输巷中的一种可以贮存50~100m的装置,其主要功能是运输。贮带装置和工作面一起推进,可以对输送机的长度进行调整。不过带式输送机的长度只能被调整一次。可伸缩带式输送机一旦进入工作状态,既可以提高工作面的推进速度,又可以尽可能地满足连续作业的生产要求,以此加长煤矿生产作业时间。
2.6 液压支架
在当前的采煤工作中,控制矿山压力的主要结构物是液压支架。为达到综合机械化的开采效果,采煤机和液压支架要进行配套运用,这样既可以改善机械化在采煤过程中关于管理顶板落后的问题,又可以提高采煤设施设备的工作效率,这对于运输能力有极其重要的意义,还能在很大幅度上降低作业人员的工作强度,对煤矿作业人员的人身安全也有一定的保证。
3 采煤工艺
3.1薄煤层综采工艺
在薄煤层的开采作业过程中,因地质的不同和开采技术的限制,开采效率会受到大幅度的影响。当前,创新程度越来越高的煤矿开采工艺水平和不断提高的综合机械化程度,很多煤矿工作者开始关注薄煤层的开采。就如大家都知道的一样,薄煤层的开采是一项难度较大的作业,用科学、合理的方式对薄煤层进行开采就需要用到综合机械化的采煤技术。在设计薄煤层的开采方案时,要充分考虑其特点,才能将薄煤层的开采工作做好。
3.2短壁综采工艺
短壁综合机械化开采工艺的特点是很强的机动性,因其开采流程也特别灵活,又能满足采掘合一的需求,因此短壁综合机械化开采工艺有更广的应用范围,还能使传统采煤状态下的采掘比例达到合适的状态,也能缓解接替面接替紧张的状态。同时,更能提高不规则煤块的利用率,对传统采煤工艺下无法利用的煤炭资源进行回收。在厚煤层、缓斜坡矿井的中小型矿井的开采过程中,这项工艺运用很广泛。
3.3长壁综合机械化开采工艺
这项技术的适用范围是倾斜煤层和缓倾斜煤层。工作面对长壁开采有很大的影响,工作面的长度增加,采煤机每刀的切割数量就会增加。因其这样的特性,为提高采煤效率,会采取增加工作面的长度来控制采煤机的切割时间的措施来实现。
3.4长短壁综合机械化开采
这项工艺就是将短壁开采结合长壁开采运用,让长壁综合机械化工艺和短壁综合机械化工艺各自发挥其长处,长壁主要是对已经开始掘进的巷柱式矿井内的工作面进行回采工作,短壁主要要发挥其灵活性,与长壁一起完成开采工作。长短壁综合机械化开采适用于中小型煤矿在工艺方面的改进和创新。
3.5短壁、放顶煤综合机械化采煤工艺
在对巷道进行回采的时候,短壁综合机械化采煤工艺可以快速进行机械化掘进。同时,在综采工作面的上下部分两端能够开展快速施工。短壁综合机械化采煤工艺的主要优势就是采掘为一体、灵活、运用范围广。另外,在回收块煤和一些不规则的煤柱的时候,短壁综合机械化采煤工艺在采掘比重不协调方面和接替工作面上有很重要的作用。短壁综合机械化采煤工艺在中厚的煤层中应用更普遍,其效果也体现得更明显。放顶煤综合机械化采煤工艺更多的是在厚煤层中运用,它的开采步骤是先将工作面采煤机做好推移输送和截煤的工作,在做好二至三刀的时候停止截煤,然后一次性分段开启支架上的放煤窗口做放顶煤工作。如果在这个环节里发现矸石,就要立刻关掉放煤窗口,待工作面顶煤被放完,再继续推进综合机械化采煤工作面。
4 结语
言而总之,分析煤矿工作面急倾斜煤层综合机械化开采流程的实践应用,可以得到综采工艺比以往的急倾斜煤层开采应用的爆破开采和普通机械化开采工艺具有安全性更高,采煤速度更快等优势的结论。煤矿企业也要根据自身的实际情况选取合适的采煤技术和设备。采煤技术也要随相应的条件进行调整。先进的科学技术手段必将推动煤矿行业的高效和可持续发展。
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作者简介:范鹏欢(1988年9月)身份证号码:61032319******XXXX,性别:男,籍贯:陕西宝鸡 ,主要研究方向为:采矿专业,综采专业
作者简介:张涛(1986年10月)身份证号码61020319******XXXX,性别:男,籍贯:陕西西安,现有职称:助理工程师,主要研究方向为:采矿专业,综采专业