煤矿综采机械化开采技术及发展趋向略述

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:乔永航
[导读] 在改革开放的新时期,煤矿作为世界上重要的能源之一
        乔永航
        榆林神华能源有限责任公司  陕西省榆林市719000

        摘要:在改革开放的新时期,煤矿作为世界上重要的能源之一,对国家的经济命脉和人民生产生活具有重要意义,自然成为相关企业重点关注和研究的对象。综合机械化开采技术是采煤的重要手段,采煤设备和技术水平反映了该企业煤矿开采的效率,更是国家综合实力的反映。因此需要先对我国煤矿综合机械开采技术现状有全面的认识后,才能探讨其未来的发展方向和解决策略,本文基于这个逻辑对其进行阐述说明,并给出自己的思考和建议。
        关键词:煤矿;综合机械;开采技术
引言
        现阶段,中国很多行业都涉及到煤炭的使用,很多高新技术产业也使用到了煤炭,煤炭在中国的发展中有着很重要的作用。所以,需要不断提高煤炭机械设备的开采效率,这样才能最大限度满足社会的发展需求。随着中国机械化水平的快速发展,煤矿综合机械化得到了有效提升。在进行煤矿开采的过程中,采用综合机械化开采技术,不仅可有效提高机械的开采效率和质量,且还能提高煤矿机械设备的使用寿命,提高煤矿企业的经济效益。
1我国煤矿综合机械化开采技术现状分析
1.1我国的煤矿资源开采率较低
        对于我国的能源发展来说,煤矿资源作为我国社会发展必不可少的重要资源,可是就当前的情况来说,我国的煤矿能源开采效率与其他国家相比较而言,还是相对较低的,发生这样的情况的因素主要有两方面因素:第一是,在实施煤矿的开采过程中,纷乱的煤层拥有潜伏的危害,又或者是不可获知的危害,同时加上地质环境比较繁乱,在真正的实际开采过程中,具有十分大的安全隐患。在这当中开展机械自动化开采具有一些困难,而且容易引起安全事故产生,因此,繁杂煤层综合机械化开采不容易进行,使得煤矿开采效率比较低。第二是,我国大型煤矿企业以及中小型的煤矿企业相对来说,其经济能力还是比较有限,利用的开采技术以及设备还是相对来说有些落后的,其所采用的采矿技术,同样也是具有相对较为显著的距离的,这就造成煤矿开采相对比较粗化,而且效率也比较低。
1.2技术水平
        开采技术必须要分析要研究,以便找到相对而言最好的解决方案。那么技术和风险并存现状便是技术水平有待进一步提高。尤其是机械产品的可靠性、使用寿命、自动化技术,和国外还是有着巨大的差距。因为我国的开采机械大多数都是大功率机械,涉及原材料、机械加工、动力供应、自动控制诸多方面的专业技术。在大型特别是超大型煤矿,外国设备还是占据主导地位。目前我国还不具备生产高质量煤矿综合机械化开采技术设备的关键部件。关键部件还是需要从国外进口,这让我国的煤矿综合机械化开采技术的发展受到了很大制约,应用范围也不是很广。与开采方法配套的工艺和设备也需要积极地提升。
1.3机械化水平落后
        随着中国科技水平的发展,煤矿综合机械化开采技术得到了广泛应用。但与其他国家相比,中国的煤矿综合机械化水平相对比较落后,造成这种现象的主要原因是机械设备使用寿命短、自动化水平低、安全系数不高,从而在一定程度上阻碍了中国煤矿综合机械化技术的发展。尤其是在对一些较复杂和较深的煤层进行开采时,由于机械化水平比较落后,导致其开采效率比较低下。在一些煤矿企业中,一些机械设备操作人员未按照要求对机械设备进行操作,其不仅会影响机械设备的使用寿命,且还会影响机械设备的运行效率。
2煤矿在开发期间的耗费及影响到回采成效的原因
2.1开发耗费方面的问题
        对煤矿进行采掘过程开展整体性探究,发现煤矿综采工作面进行的初采、终采与放煤这些过程都是耗费煤炭资源的环节。就煤矿工作面进行初采来说,许多煤矿企业为了避免老顶冒落问题,会将顶板第一次垮塌以前煤炭采掘当作工作面进行初采的步骤,基本不考虑采掘放顶煤,如此再进行初采期间就会损失很多煤炭资源。


 2.2对回采成效造成影响的原因
 在对煤矿进行采掘期间,待采掘区本身的地理情况、采掘煤矿选择的采掘设施及技术、采掘的范围、生产监管状况等均会给综采工作面的回采成效带来影响。而待采掘煤层的构造、深度、平稳性等都是煤矿本身所涵盖的影响因素,并会对回采成效造成影响,对煤矿采掘设施及技术所影响的回采成效表现为提升整体采掘技术回采成效也会有所提升。在对煤矿进行采掘期间,采掘范围持续增加,为了维持矿层的平稳,就要增加更多支撑煤柱量,这会给煤矿综采工作面的回采成效带来不利影响。
3综采工作面缩面回采技术的应用
3.1煤矿综采工作面缩采技术使用条件
        在待开采煤层地质有断层、薄煤带与陷落柱的情况时,应采用综采工作面缩采技术,当开采煤层遇到特殊地质时,应考虑缩面回采技术解决问题进行综采工作面。
3.2综采工作面缩采技术的具体应用
        采用缩采技术对特殊地质作业时,一般有两种设计方案,方案一是:通过一条巷道连通综采工作面与断层,该巷道发挥临时运行轨道的作用,从而有效避开断层地质妨碍开采作业,同时要求保证原轨道与临时轨道两者的运行方向双向进行,同时原运输轨道上的调节风窗需与运输方向外切眼保持5m远。方案二:持续改进临时轨道,从而保障作为工作面轨道之间的中部槽部分能够通过托运安装在外切眼位置。
4煤矿综合机械化开采未来发展趋向
4.1引进优良技术
        对于部分煤矿开采单位存在机械化程度不高的问题,相关管理人员应认识到优化设备技术的重要意义。由于我国采煤设备技术研发水平不高,所以大多数设备都是从国外引进,生产成本较高,为了改善这一问题,应引进国外先进技术,学习研发与生产的经验,不断地改良技术,延长设备的使用寿命,提高自动化程度。根据我国煤矿综合机械化采矿技术发展现状,应从实际出发,对设备进行及时维护,避免在使用的过程中出现故障,从而影响生产效率。研究人员可以从零部件着手开始研究,提升研发能力,降低煤矿行业的生产成本。另外,刮板输送机启动装置的研究也是一项难题,研究人员只有重视这项工作,才能更好地投入这项工作,从而提高设备的质量,实现煤矿开采自动化、智能化控制。
4.2提高自动化控制水平
        为了更好地应用综合机械化开采技术,煤矿开采单位需要合理应用自动控制技术,还要对整个开采工艺流程进行控制,实现机械设备的自动化运行。在对自动化控制技术进行优化时,应结合实际情况,改善工艺流程,并保证机械设备都能正常运行。实现自动化控制,能够减轻工作人员的劳动强度,提高工作效率。综合机械化采矿技术有着良好的应用前景,只有提高采矿自动化控制水平,才能促进先进技术的推广,从而为企业带来更大的经济效益。
4.3加强设备的研究和开发
        在对中小型煤矿进行开采时,经常会遇到较为复杂的地质或者煤层机构,这就要求有先进的机械化设备的帮助。相关人员应当在全面分析中小型煤矿复杂的条件,积极研发、生产先进的、科学高效地机械化设备,及时对落后的设备进行改造改良或者更新换代,促进我国中小型煤矿在综合机械化开采中高效产煤。比如在薄煤层或极薄煤层中,可以研发短臂机械化的开采装备,或者对现有的机械设备进行改造,以便于更好地对煤矿进行综合、科学的开采。另外还要对机械化开采设备进行不断改良或者新的研发,以提高我国煤矿开采率的整体水平。
结语
        综上所述,综合机械化在煤矿开采中应用已经成为煤炭事业持续发展的必然选择,充分发挥综合机械化采煤技术优势作用有助于改善传统开采技术存在的缺陷,提升煤炭开采效率,增加产煤量,同时为开采作业提供更安全的保障,促使煤矿开采作业活动有序开展,创造更大的经济效益。
参考文献:
[1]王海涛.国内煤矿综合机械化开采技术现状研究[J].煤矿机械,2015,36(4):3-5.
[2]郝振宁.关于煤矿综合机械化开采技术探索[J].内蒙古煤炭经济,2016(2):73-75.
[3]苏宗庆.煤矿综合机械化采掘设备运行管理的发展对策和建议[J].科技创新与应用,2013,22(3):114-115.



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