煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析 孙忠亮

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:孙忠亮
[导读] 摘要:现阶段,我国的煤矿开采越来越多,对机械化设备的应用也越来越广泛。
        山东井亭实业有限公司  山东省滕州市  277523
        摘要:现阶段,我国的煤矿开采越来越多,对机械化设备的应用也越来越广泛。本文主要介绍了煤矿企业在进行煤矿开采作业时,有关开采过程中综合机械化采煤工艺的分析,重点分析了煤矿采煤过程中的综合机械化设备、综合机械化采煤技术以及综合机械化采煤方法相比如传统煤矿开采所体现出来的优势。通过对煤矿开采过程中综合机械化和设备及技术的应用,旨在帮助煤矿企业在实现现代化机械化生产的过程中提供参考,同时能够迅速提升生产力,以创造更多效益。
        关键词:煤矿采煤;机械化作业;采煤工艺;应用分析
        引言
        随着综采技术的不断发展,致使年消耗回采巷道数量也逐渐增加,巷道综合机械化薄层开采技术逐渐变成煤矿高效集约化生产的共性和关键性技术。采掘技术及综合机械化薄层开采是煤矿生产的关键生产环节。因此,为了保证矿井实现高效高产的目的,必须要使用高效机械化综合机械化薄层开采和支护技术。同时,这两种技术也是巷道综合机械化薄层开采技术未来发展的主要发展方向。
        1综合机械化采煤工艺技术的特点及优势
        首先,应用综合机械化采煤工艺技术进行煤层的开采,能够极大的提升采煤的效率,通过与传统的分层开采技术进行对比,可以很明显的看出,在采用综采技术时,其单位开开采率比较高,同时在采出的煤炭中含矸率也是非常低的,相比于分层综采技术来说,具备明显的优势。除此之外,采用综采技术还能够提升煤炭开采过程中的环保性,不断优化煤层开采的工艺流程,减少煤层开采过程中的成本花费等,这些都是分层综采技术无法实现的。其次,综合机械化采煤工艺技术在煤层开采过程中能够更好的适用于煤层高度较大的地区,其能够很好地对厚煤层进行开采,实现一次性的大范围开采。此外,该工艺技术对于煤层的破坏程度也比较的理想化,通过一定的回转开采,能够在保证上覆岩体稳定的条件下将煤层进行有效的割裂,实现煤炭的获取。良好的开采高度以及较灵活的开采形式使得综合机械化采煤工艺技术能够实现更好的开采自由度,更加有效地应用于多种多样的开采场景。
        2煤矿综合机械化设备
        2.1液压支架电液控制系统
        在进行采煤时,液压支架的主要功能是对煤层的顶板进行支撑,以保证开采的安全。在回采完成后,液压支架需跟随采煤机移动,这个过程需要液压支架电液控制系统配合完成。液压支架的电液控制系统是计算机技术、通讯技术、控制技术、传感技术和液压技术综合一体化的系统,其是综合机械化采煤的关键。液压支架的电液控制系统主要负责液压支架的移动和支撑顶板,其是通过控制液压支架的支撑力实现的。在移架时,通过电液控制系统来降低液压支架的工作阻力,即将液压支架的液压油抽出。待液压支架到达指定的位置后,再向液压支架内注入液压油,使其达到正常的工作阻力。在这个过程中,不仅要控制液压支架液压油的压力,还要控制液压支架的工作姿态,例如倾角和高度等。通过电液控制系统,可实现液压支架的自移,极大地提高了煤矿开采效率。这是由于在煤矿开采过程中,支护顶板是煤矿开采的关键,若支护顶板用的时间很多,则回采效率必然会很低,例如普通机械化采煤采用的是单体液压支柱,无法实现对顶板的快速支护,煤矿开采效率很低。
        2.2转载机
        转载机是刮板式输送机中的一种类型,一般情况下,只有井下出口位置及平巷道中会设置该类机器。转载机具备两个端点,一个端点与带式运输机连接,另一端点与工作面输送机相连接,从而实现煤矿开采出的煤炭资源通过工作面输送机、转载机及皮带式运输机运输到矿井外。巷道中的转载机工作面与皮带运输机、工作面输送机的工作状态需保持一致,以保证煤炭资源的输送效率最大化。
        2.3煤矿锚杆支护技术
        安全、合理、有效的巷道支护是保证矿井实现高产高效的必备条件,虽然巷道支护技术是煤炭开采中的重要核心技术,但是锚杆支护已经逐渐变为巷道支护的重要发现方向。


        3煤矿综合机械化采煤技术介绍
        3.1关于双向割煤工艺适用的条件
        双向割煤工艺,在煤层硬度较低,易开采的煤层进行割煤时应用的较为广泛。双向割煤工艺与单项割煤工艺同样都是应用全截深推进的割煤方法进行开采。在开采时,前后滚筒同时作业,开采速度维持在8m/min左右,前滚筒与后滚筒根据割煤时方向的不同可进行交换作业。双向割煤工艺的优势在于:(1)前滚筒和后滚筒受力均衡。(2)割煤作业时,开采人员的工作强度较轻。(3)设备顶板管理压力相对较小。与单项割煤工艺相比,双向割煤工艺的不足也比较明显:(1)在割煤作业时,在采煤与运输过程中设备极易发生事故。(2)在割煤时若有大煤块,设备割煤工作的连续性与稳定性难以保证,容易中断开采。由此可见,在煤层较软的条件下,应用此工艺进行开采可以减低开采人员的工作强度,割煤均匀的优势可以得以发挥,并且可以避免其稳定性不足的缺点。
        3.2岩巷高效综合机械化薄层开采技术
        当前,我国岩巷主要采用的施工工艺是钻爆法,相关专家对岩巷悬臂式综合机械化薄层开采机实行了多次试验,进而逐渐演变为两种岩巷机械化的作业线:铲斗式装岩机作业线或者是气腿式凿岩机配耙斗式;全液压钻车配侧卸装岩作业线。
        3.3半截深割煤工艺
        半截深割煤工艺主要是通过液压支架的辅助配合,结合端头的全截深采煤方法来实现,该形式开更加的安全高效,但是工作的强度比较大,对于工作人员的素质要求以及工作人员的专业技术水平的要求都比较的高。除此之外,半截深割煤工艺对于劳动力的要求也比较高,必须要保证充足的人员支撑。因此,该工艺比较适用于操作人员较多且操作人员技术水平较高的条件之下。
        3.4顶煤放炮技术
        部分地区因地质环境特殊,所以在煤矿开采过程中,极易出现断层现象。在此基础上,煤层结构将出现持续移动的情况,并对现场作业人员的生命安全构成威胁。因此,为提升煤矿开采安全性及人员作业效率,施工人员可以利用顶煤放炮技术与起坡卧底,以此为掘进施工顺利进行提供保障。
        4综合机械化采煤技术的发展趋势
        目前综合机械化采煤技术广泛应用于厚煤层煤炭开采。煤矿企业生产都在朝着综合、高效、集约化方向发展,对于煤炭开采设备高性能、大功率的需求也愈发明显。综合机械化采煤技术为了适应企业的发展需求,也需要不断完善进步,开采设备大型化,高机械化;开采设备液压化、无轨化,高自动化;开采设备性能好,成熟化、可靠化。例如,采煤机部分元件、带式输送机元件、液压支架、工作面生产工艺等都需要不断的优化、完善。
        结语
        综上所述,随着采煤工艺的不断优化和发展,大采高综合机械化采煤工艺技术已经成为了当前煤层开采的主要工艺技术手段之一,在今后的应用过程中,必须要结合具体的煤层条件,结合大采高综采工艺的特点,选择具体的割煤工艺,以更好地实现煤层的安全稳定开采。
        参考文献:
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        [2]文杰.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析[J].当代化工研究,2020(8):130-131.
        [3]来皓.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺研究[J].建筑工程技术与设计,2017(17):4043-4043.
        [4]李勇.煤矿综合机械化薄层开采新技术的现状与发展趋势[J].内蒙古煤炭经济,2019,(15):193,195.
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