煤矿综合机械化采煤工艺的发展与应用

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:靳亮
[导读] 摘要:现阶段科学技术不断发展和进步,煤矿开采技术种类也在不断增加,但是煤矿开采技术也都各有缺点和不足,煤矿开采技术在应用时也受到了一定限制。
        陕西正通煤业有限责任公司  陕西省咸阳市  713699
        摘要:现阶段科学技术不断发展和进步,煤矿开采技术种类也在不断增加,但是煤矿开采技术也都各有缺点和不足,煤矿开采技术在应用时也受到了一定限制。综合机械化采煤方法是利用现代化科学化的手段展开采煤工作,利用综合机械技术进行采煤。综合机械化技术对劳动力要求较低,在采煤过程中安全系数更高,所以在很多煤矿中都有所应用。
        关键词:煤矿;综合机械化;采煤工艺
        引言
        在煤矿开采过程中,采用先进的采煤工艺,能够极大地提高开采能力。因此,要想实现矿井作业的高产高效,就需要采用现代化采煤技术,将机械化技术运用在煤矿开采中,提高采煤工作的自动化水平,不仅能够减少人工参与,降低人力资源成本,而且还能大幅度提升开采效率,提高采煤作业的安全性。
        1煤矿开采机械化的重要意义
        煤矿的开采工作工序繁多,而且需要在矿井之下,开展各个工作流程。因此要想进一步的实现集中的自动化生产,就要不断地进行开采设备的革新,并且引进先进的生产技术。通过机械化的煤矿开采,能够在各个工作环节中,都尽可能的减少人工参与,实现自动化、机械化的开采作业,确保其安全性和稳定性。对于煤矿资源的开采工作来说,不仅具有较大的开采难度,伴随着一定的危险性。在很多情况下,采矿工作会面临着复杂的作业环境以及开采难题,增加发生安全事故的风险。因此,就必须对于传统、落后的开采技术和方法作出改进和创新,不断推动煤矿开采的机械化发展,解决各种开采难题。
        2机械化采煤的特点
        首先,机械化的采煤系统具有较高的效率。随着现如今煤矿开采工作的机械化程度不断加深,采煤工作的效率也越来越高。其次,利用机械化采煤系统能够实现较高的煤矿产量。在破煤、支护、运煤、装煤等环节的工作,利用机械化系统来进行处理和操作,体现出了较为显著的优势。再次,机械化采煤系统具有较高的安全性。整个机械化采煤过程其顶板都有液压支杆在进行支撑,利用掩护式支架在支撑顶板的同时,还能够让采矿区和工作空间进行分离,提高了采煤工作的安全性,避免冒顶事故的发生,减少采煤作业中的安全隐患。最后,传统的采煤工艺一般都是炮采,要使用大量的炸药、雷管,具有较大的能耗。而机械化的采煤技术的应用耗能较小。虽然一些机械设备在采购时价格较高,但是从长远角度上来看,设备具有较长的使用年限,也能够达到节约成本的效果。因此,机械化采煤系统比传统的普通采煤方式,具有更多的优势,现阶段已经在采煤工程中得到了广泛应用。
        3煤矿综合机械化采煤工艺
        在煤矿开采过程中,使用机械化技术,能够进一步完善和优化开采流程。现阶段对于采煤工作中的采集、输送以及装车等工作环节,都可以利用机械化技术来满足工作需要。机械化的采煤设备的应用能够确保采煤效率和安全性,减少人力的投入,所以对于机械化采煤系统来说,必须要能够实现自动化的控制。通过先进的机械化技术结合采煤工艺,能够在整体上提高煤矿的开采水平。
        3.1单向割煤工艺
        单向割煤工艺,在煤炭开采时应用全截深推进的割煤方法。要以液压支架为支撑,煤炭开采作业需要通过全后滚筒的方式完成。进行割煤推进作业时,必须对推进速度做好控制,一般控制在8m/min左右。此时前滚筒进行前方割煤工作,后滚筒可以适当将高度调高,而后可以对厚度为1m左右的煤层进行切割。在返程煤层割煤阶段,可以加快推进速度,一般将割煤速度控制在20m/min左右,并且前滚筒与后滚筒共同进行割煤作业,对剩余煤层进行割取。单向割煤工艺有其自身的优势:(1)开采是具有良好的连续性,对于采煤是的安全性有一定的保障。(2)设备的负荷相对较小,降低了对设备的损伤。(3)设备所需人工减少,操作便捷。同时单向割煤工艺也存在着一定的不足:(1)在割煤作业过程中,设备对电缆与水管有较高要求,因此电缆与水管的维护难度较高。(2)设备中刮板机的人工控制难度较大。

综合单向割煤工艺的优缺点,此工艺在煤层硬度较高时,对于割煤工作的连续性有一定保证。
        3.2双向割煤工艺
        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。
        3.3半截深割煤工艺
        半截深割煤工艺,与单项割煤及双向割煤工艺相比是一种较为特殊的割煤工艺,其推进方式是通过液压支架帮助完成半截深推进。在进行割煤工作时,半截深割煤工艺中间部分为半截深割煤,两端头为全截深割煤,应用此方式割煤需要两个往返的开采能够完成一次割煤工作。在进行割煤推进作业时,推进速度一般控制在10m/min左右。此工艺的优势在于:(1)对于推进开采作业的稳定性以及开采设备负荷的平衡性有所保障。(2)在割煤工作时,设备出现故障的概率比较低,利于割煤工作的顺利开展。此工艺的不足之处在于:(1)与单向和双向割煤工艺相比工作强度加大,开采人员需要两个往返的开采操作才能完成一次割煤作业。(2)此工艺对于开采人员的综合素质提出了更高的要求。当开采煤层煤质比较硬、煤层稳定性不佳,且开采人员数量充足的情况下,采用半截深割煤工艺比较适合。尤其在开采工作对连续性、均衡性有较高要求时,采用半截深割煤工艺进行作业,往往能得到较好的效果。
        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。推动煤矿开采工作的机械化需要多个部门之间共同配合。在进行机械化生产时,设备的运行需要稳定的电力供应,这样才能支持设备良好的运作。因此,电力相关部门也要积极配合开采工作的进行,确保机械化开采作业能够顺利开展。另外,还要对于电力系统进行科学、合理的规划和安排,进一步完善电网建设,能够为煤矿开采机械化的正常运转,提供更加稳定的供电环境。
        结束语
        综上所述,通过机械化的采矿技术,不仅能够充分满足现阶段开采工作的工序要求,而且还能够减少人工参与,降低人员投入成本,实现较高的经济效益,进一步推动经济水平的提高,实现行业的进步发展。
        参考文献:
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        [2]杜斌.煤矿机械化综合采煤工艺[J].当代化工研究,2020(21):143-144.
        [3]邢夏冰.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析[J].石化技术,2020,27(10):174-175.
        [4]马志伟.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析[J].冶金管理,2020(19):12+155.
        [5]陈胜.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析[J].冶金管理,2020(17):17-18.
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