徐建强
淮北矿业股份有限公司运营管控部，安徽淮北 235099
摘要：本文介绍采煤技术的合理优化原则、割放联合采煤新工艺简况，分析了割放联合采煤新工艺的应用效果。
关键词：煤矿开采；割放联合采煤；技术工艺；特点与效果
引言：煤矿开采的过程中，采煤工艺则是生产的中心，也是高产高效矿井建设的核心。煤矿生产指标的优劣，除了资源条件外，主要还是决定于所采用工艺的适用性和先进性。显然，采煤工艺的选择必须坚持高产、高效、高安全和高采率的基本原则。在技术经济实力和煤层地质特征相同的条件下，应优先选择综采工艺。而其中的割放联合采煤新技术工艺，则成了现代煤炭开采的发展方向。在此，对割放联合采煤新工艺进行分析、探讨，以提升我们的采煤工艺技术水平。
1.采煤技术的合理优化原则
采煤技术的合理优化，也是改变煤矿生产结构的有效途径，但要在保证煤炭产量的同时，尽力提高煤炭资源采出率。对此，煤矿就必须采取先进的技术设备，优化采面与巷道布置，合理调整设备参数，改善开采工艺，简化生产流程，提高开机率，最终实现安全、高效和高采出率的效果。优化原则：①增加系统安全性。选择采煤技术首先要考虑安全性，在对采煤技术进行合理优化时必须建立在增加系统安全性的前提下对生产工序有效调整。为此，对现有的采煤技术各环节、各工艺进行详细调研，综合分析其存在的时间匹配、作业人数相互间的干扰等问题，然后针对问题进行调整，确保每环节的安全可靠，减小不同工序间的相互干扰，以实现全面性的安全生产。②提高煤炭资源采出率。在优化采煤技术的基础上提高煤炭资源采出率，不仅可节约开采成本，又能减小煤炭资源的损失，并延长矿井生产寿命。对此，可采用高回收利用、高生产效率、高机械化的采煤工艺，从而实现煤炭资源采出率的最大化。③提高煤矿的经济效益。提高经济效益，实现煤矿可持续发展则是最终目的。对此，在选择和优化采煤技术时，必须对所用的采煤技术进行综合的投入与产出模拟分析，结合自身的经济实力和所用采煤技术的预期效果，选择合理的设备和消耗材料，并对其进行全面优化，尽量能就地取材，降低生产成本。
2.割放联合采煤新工艺简况
1）工艺的产生与发展。在现代煤炭综采工作中，为追求高质量、高效率和高安全性的目标，一直还是受到一些因素的制约和影响。随着各种大功率采煤设备的不断研发出来，割放联合采煤工艺也就应运而生了。该工艺的应用，伴随着大功率永磁同步电机的出现，在开采中得到应用后，表现出了非常优秀的特点。所以在较短的时间里，割放联合采煤工艺就成为了煤矿重点研究和关注的焦点。
2）工艺技术核心。其工艺的应用是建立在小滚筒双调高电牵引采煤机基础上的。这类采煤机具有体积小、功率小、工作协调性高、开采稳定和响应快速等诸多优点。该采煤机包括了滚筒、摇臂、电机座、调高油缸、举升油缸、牵引传动箱、主机架和控制箱等部分，它为煤矿采煤工艺带来了全新的思路。该工艺所用的其他设备与常规采煤设备基本相同，设备非常方便于工艺应用。
3）工艺技术流程。该工艺的应用流程是一个闭合的“循环式”流程，通过高连续性的开采，可实现高效采煤的目标。具体工艺流程循环结构见如图1。工艺的开始是从机头进行斜切进刀，在推进过程中同时完成装煤，从而实现了“割放联合一体”，使开采效率得以大幅度提升。在工艺流程中，小滚筒双调高电牵引采煤机具有核心的地位。
3.割放联合采煤新工艺的应用实践
割放联合采煤工艺在一些煤矿应用，取得了较好的效果，也总结出了一些应用经验。在工艺要点和工艺特点上，有些问题还是需要注意的。在小滚筒采煤机的支持下应用割放联合采煤工艺，最终还是可实现低成本高效开采的效果。
1）工艺技术特点。运用割放联合采煤工艺具有很多优点，特别是在实际中应用发现许多细节上的特点与常规的采煤工艺则有着一定的差别。第一，在推进过程中重点割取的是煤层下部，让上部煤层可自然垮落，这是突出的一个优点，有利于节省不少采煤时间。第二，工艺中使用的是小滚筒采煤机，可对6.2m厚煤层进行一次开采，具有高效性特点。第三，使用的设备为双调高的摇臂，在液压系统作用下能通过较小的机械功率实现对大采高的目标。第四，还工艺具有开采连续性很强的特点，可实现煤层开采的不中断，让割煤与运输形成一体化。
2）工艺应用的优势。割放联合采煤工艺的应用，能让诸多优势发挥得淋漓尽致（如在安全、质量、效率和经济效益等方面）。一是工艺的核心设备为改造的小滚筒双调高电牵引采煤机，其他采煤设备均为常规设备，相对设备投入较少，可实现对开采成本的控制。二是使用小滚筒切割开采，能最大限度地减少机械设备能耗，节能有独特优势。三是所用采煤设备的调高范围较大，在中厚煤层中均可应用，在不同类型矿井中都具有很好的适用性，有推广应用基础条件。四是采煤机的前滚筒运行轨迹为弧线，后滚筒为直线，在截割方式上设计非常科学，体积和功率都小，又可完成高效率的采煤。五是工艺在现有大采高技术与经验的基础上可实现巨大突破，特别是在滚筒直径上大胆创新，采用了较小直径的滚筒设计，并表现出了诸多的工艺优势。总之，应用割放联合采煤工艺，开采成本能得到有效控制，同时开采效率也能得到大幅度提升，且开采的安全性、稳定性和连续性也有保证。应用该采煤工艺整体开采经济效益相比于以往可提高20％左右。
3）工艺技术应用要点。采煤机采用机头或机尾的斜切进刀方式，前滚筒主要开采2m到4m区间，后滚筒开采2m以下煤层。对4m以上未完全开采的煤层，在外界影响力的干扰下可自行垮落，不必上层顶煤开采了；推进的同时，液压支架要随时跟进，以确保对顶板的实时支护；若煤质较硬，可让滚筒进行适当的上下摆动；在拉架过程中要保证拉架操作的及时性，避免空顶采煤。拉架之间的距离偏差不超过0.1m，且支架的倾斜度保持在5o以内，拉架空隙要刚好合适，以不超过0.2m为适宜；拉架过程中存在顶板不稳定等特殊情况，可采用伸缩梁支护、帮板保护等措施，以保证开采的安全空间。
结束语：割放联合采煤工艺通过对开采设备、开采思想和开采细节上的创新，从而为现代煤炭开采提供了更为广阔的发展思路，使煤炭开采技术水平得以有效提升。随着割放联合采煤技术工艺的发展，其采煤工艺技术水平还会进一步的得到完善与提高，使得开采效率更高，对煤矿总体经济效益的提升更大。
参考文献：
[1]王桂凤.割放联合采煤工艺的探索分析[J].山西煤炭管理干部学院学报，2015，3:25-26.
[2]司凯文.小滚筒大采高采煤工艺研究[J].煤，2014，(5)：44-46.
[3]晋煤集团首创“割放联合”采煤工艺[J].中国煤炭，2014，(1)：28-28.
[4]卞卫忠.一次采全高短壁工作面采煤机及“割内放外”新型采煤工艺研究[J].科技创新与应用，2013，(28)：43-44.
[5]刘 普，等.采煤技术的合理优化及采煤工艺的选择分析[J].科技-向导，2013，03：308.
[6]刘小国，等.基于井下采煤方式的技术和工艺方法选择问题的研究[J).中国高新技术企业，2012，4.
[7]王荣祥，等.极薄煤层电牵引爬底式采煤机在大倾角采煤工作面的应用[J].矿业装备，2011，10.