综合机械化技术在煤炭开采过程中的运用微探

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年第20期   作者:李少坤
[导读] 石油、煤炭和天然气等这些自然资源在我们的生活中应用十分广泛,
        李少坤
        冀中能源邯矿集团云驾岭矿,河北 邯郸 056300
        摘要:石油、煤炭和天然气等这些自然资源在我们的生活中应用十分广泛,在以往的岁月中,限于人们对自然的认知和开采技术的不足,很多情况下,我们只能望洋兴叹,却也无可奈何。而在21世纪的今天,我国综合国力的提升,以及科学技术的进步,为煤炭等自然资源的开采,提供了强大的力量保证,如今煤炭的开采过程日益向着智能化、自动化和机械化的方向发展,以下本文就来粗浅的谈一谈综合机械化技术在煤炭开采过程中的应用。
        关键词:煤炭开采;自然资源;综合机械化技术
我国的煤炭资源储量较为丰富,据相关资料统计显示,我国的一些城市和乡村的建筑物底下、铁路底下和淡水资源储层底下,都有相当数量的煤炭资源。但是我国在上个世纪时的煤炭开采技术相对不成熟,至80年代依旧需要从其他国家引进煤炭开采设备,如连续采煤机,且由于对其应用和维护不甚了解,造成了很多开采方面的困难。而时至今日,我国依靠自主研发和创新创造,依旧逐渐跻身煤炭开采的世界前列。综合机械化开采技术在实践中的应用,就是最好的例证。以下本文就来简要展开分析和说明。
        一、综合机械化煤炭开采设备的应用优势和特点
近些年来,随着我国加大了对各行各业人才的教育培养力度,以及各地出台了一些相关的人才扶持细则、章程等,使得我国的教育为各行各业输送了很多的技术型、综合型人才,而这些外事型、机电一体化和电气自动化人才在煤炭开采行业中的多年经验积累,就使得我国在煤炭开采技术的创新和研发上,越来越跻身于世界顶尖的行列,综合机械化采煤技术由此应运而生。而所谓的“综合机械化采煤”,简而言之,就是投入最少的人力,取得最大、最优厚的煤炭开采效益,提高矿井作业中所有人员的劳动效率和劳动积极性,更实现开采过程的安全、低耗、高产和高效等目标。
其一,开采的安全性。现代综合机械化技术在矿井中的应用,其明显的一个特点就是减少了人力资源的投入,基本上每次开采过程中,开采者只需要操作好机械化机器,如悬臂式掘进机、掘锚机以及锚杆转机等,就可以轻松完成采煤和向外运输的任务,有效避免了工人的职业危险,提高了整个开采过程的安全系数。其二,开采的高效性。综合机械化作业方式,相对于传统的普通采煤方式来说,其效率也得到了很大的提升,比如原本需要作业一个小时的任务,放在综合机械化设备的支持下,完全可以缩短到半个小时,甚至更少的时间,这也是我国采煤技术跻身国际前列的重要原因之一。其三,开采的低消耗性。以往限于开采和提炼的技术限制,我们开采中浪费的资源较多,比如,掘进机的履带维护、汽油消耗和刀具损耗等,这些都使得我们在开采中需要耗费大量的原料和物力,但今日不同,成套综合机械化设备的应用,有效改善了这一现状,节约了大量的资源投入成本。所以,综合来看,将综合机械化技术投入与应用煤炭开采过程中,是很有必要的。
        二、综合机械化开采技术在采煤过程中的应用
(1)综合机械化的掘进环节。

保证足够宽阔的工作面和延伸巷道,是煤矿生产过程中的关键一步,也可以说是基础环节。而综合机械化掘进成套设备中的悬臂式掘进技术装备,则可以为工作台的平整和拓展、矿井巷道的延伸,提供充分的技术保障,悬臂式掘进机,顾名思义,它就是一个可以提起来的手臂,通过这个手臂和操纵它的底座部分,则可以在矿井中实现自由的截割、行走、喷雾除尘和对煤炭资源进行装载运输。并且,随着回采工作面的综合采煤机的机械化发展,矿井作业中对巷道掘进的速度要求日益提升,时至今日,悬臂式掘进机已经改良换代,大大提升了采准巷道的开采速度和效率。
(2)综合机械化的采煤环节。与煤炭生产直接相关的就是采煤机,而采煤机多因为采煤的方式不同而略有差异。通常情况下,采煤的方法可以分为壁式采煤法和柱式采煤法,壁式采煤法主要是根据勘探的煤层的厚度,选择较薄和中厚度的煤层,进行开采,并且多采用一次采全厚的单一长壁采煤法,而此法遇到厚的煤层时,则需要先将厚的煤层进行切分,使其达到标准厚度,再进行开采。此法中使用的采煤机多是短臂采煤机,它的优点就在于无需开切口,就可以直接向前推进。而相对来说,房式或者房柱式采煤法,则多集中采用连续采煤机,它的优点就在于设备的投资小,但是效益高。在美国,一套中厚煤层连续采煤机及配套设备约需200万美元,而一套长壁综采设备约需1000万美元,而这种现象在我国也是出入不大,所以,同等条件下,选择连续采煤机还是比较合适的。
(3)综合机械化的装载环节。煤炭资源在开采后,需要通过运输设备将其带出矿井,有些煤矿资源还是处于矿石原料的阶段,不能被直接利用,需要进一步对其进行提炼方能进行有效利用,所以,填充和装载饿,也是煤炭开采过程中的一个重要环节。而以往的开采和运输技术整体较为落后,开采之后装载过程费时费力,而综合机械化中的机电一体化技术,则可以轻松解决煤炭的装载问题,在保证安全的基础上,不仅解放了人员的劳力输出,更大大提高了煤炭装载和运输的效率,使得开采和装载、运输得到了协调发展。
(4)综合机械化中的安全监控环节。无论何时,人员的生命健康和安全的保障都是第一位的,只有保障了采矿人员的生命安全,才能在不断的经验积累中,对现有的机械化生产设备进行改造和创新,也才能进一步提高煤炭行业的生产效率。否则,连人员的基本安全都无法得到保证,又何谈煤炭行业的发展。而在这一环节,机电一体化和电气自动化实现了该目标。技术人员通过在矿井内投放空气稀度监测仪,并调整好相应的参数,就可以对矿井内的通风情况实施实时监测,另外,矿井内部更投入了相应的紧急启动工作按钮,以面对突发事故,这些都可以最大程度的保证采矿人员地工作环境安全。
综上所述,科学技术是第一生产力,而科学技术的革新和创造,则很大程度上来自于生活和工作实践经验的积累,如今综合机械化成套设备与技术的应用虽然说已经相对完善,但我们依旧不能骄傲自满,狂妄自大,而是要继续加强对煤炭开采工作经验的总结和反思,不断调整和优化,另一方面,也要思想与时俱进,善于学习世界先进的煤炭开采技术和理念,唯有如此,方能在煤炭开采行业中继续发光放热,让自然与人类社会的进步和发展和谐相处。
        参考文献:
[1]王兴振,贾传席,王继龙.断层地质构造对综合机械化采煤的影响[J].山东工业技术,2019(08).
[2]张永进.分析综合机械化采煤的影响因素与使用经验[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(06).
[3]单磊.煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术研究[J].黑龙江科学,2019,10(02).
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