综合机械化采煤的影响因素分析

综合机械化采煤的影响因素分析

张管印

新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉煤矿（ 839114）

摘　要：　

随着采煤行业的不断发展，采煤机械也得到了不断的完善，在实际开展工作的过程中，通过应用机械化采煤的应用，可以很好的提升煤炭开采的作业效率，但是开采过程中，各种因素将会对机械化采煤设备产生很大的影响。通过对这些影响因素进行不断的研究，可以更好的保障采煤效率，本文着重分析了影响综合机械化采煤的几种因素。 　　【关键词】　综合机械化采煤；因素 1.引言

　对综采工作面的工作效率进行评判的标准就在于工作面的生产效率以及各类设备的匹配程度和工作面管理，在实际的工作中很多的设备由于种种原因不能充分发挥自己的作用。

2.综合机械化采煤优势

2.1实现高产高效

我国的采煤工艺发展至今有了重大变化，从炮采、高档普采到机械化开采，都包含了采矿者的不懈努力。在机械化采煤中，卓越的机械性能让煤矿的生产能力得到了最大化的提升，提高了企业的经济效益。对于一些老旧矿井，我们可以用短臂工作面的形式进行综合机械化的开采。在新建资源储备较大的矿井中，我们可以利用长臂式综合机械化采煤，有效地提高单位时间的产量。我们对工作面进行延伸可以最大限度地减少工作面的移动，提高采煤机的截取深度，让每一刀都可以有高质量的煤炭产出。短臂综合机械化采煤和长臂综合机械化采煤有着很多相同地方，例如在顶板的支护、运输、巷道的布置方面。短臂综采的主要特征是工作面比较短，距离在30m到80m之间，用后退开采的方式。短臂综采工艺可以让机械快速地移动，综采工作面上下端头都能够快速工作，利于工作面各种设备快速地搬移和运输。

2.2 实现采煤自动化

综合机械化采煤实现了自动化，其中巷道施工中的运输和拔装环节同样也施行了自动化，在出矸过程中我们必须要注意到矸机起动机、施工设备皮带、来回自动运输车、矿物运输车和电动运输车等设备的运行。矸机启动机是巷道施工中的重要机械，主要作用是把矸机装起来的矸石集中后，统一装到施工设备皮带内部进而实现自动化运输。传统的煤矿施工中矸石运输环节中很容易出现事故，施工设备皮带机的使用不仅降低了事故发生的概率，而且对矸石的运输能力也有一定程度的提升，解决了巷道在掘进的过程中因矸石太多而积压造成影响煤矿整体工程进度的问题。另外，在掘进时锚杆进行支护是必不可少的部分，我们可以通过缩短支护时间来达到加快采掘进度的目的，传统锚杆的不平衡现象主要是由于人为因素造成的，我们可以采用机载锚杆来进行打锚作用，进而减少由人为因素带来的锚杆不平衡造成的不安全因素。

3. 影响综采工作面工作的因素分析

综合机械化采煤是指采煤工作破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理及回采巷道运输、掘进等全部生产过程，全部采用机械化进行操作的技术。而影响综合机械化采煤的因素有很多， 既包括了煤矿天然因素例如煤层、地质构造、顶板岩性、瓦斯赋存等的影响，也包括了采煤机械设备质量的影响， 同时也受到人为因素例如管理制度，操作人员技能水平等的影响，各种因素相互关联相互影响共同决定机械化采煤工程的质量。 3.1煤层厚度的影响 　　一般来说，煤层厚度是对机械化采煤的工作影响的最小结构。煤层厚度也和调整简范围、机身长度以及过机空间有关，它也对支架高度和伸缩量呈正相关。不是所有的煤层都适合机械化采煤的要求，一般来讲，煤厚为1.25～3.5m是机采最有利的条件，如果煤层太薄，机械化成本和采煤人员空间方面都受到限制，故一般不采用机械设备进行作业。 3.2煤层倾角的影响 　　煤层倾角的影响主要表现在各个表面之间的摩擦力不同。摩擦系数受到环境湿度和相应的摩擦角度的影响，例如在干燥的条件下，金属对底板岩石的摩擦系数为0.35～0.40，其相应的摩擦角为18°～20°，而在潮湿的情况下摩擦系数将会降低。需要根据煤层倾角划分在机械设备不同部分安装防滑装置，倾角越大的防滑设备需要提高要求。

3.3地质构造的影响 　　地质构造对综合机械化采煤工艺的影响非常之大，特别是在遇到断层的时候。通过实践发现，在断层落差相同的情况下，正断层的影响远没有逆断层的大。下限高度大的支柱在遇到大的断层时会影响其通过性，如果是在实际工作中，经常会出现转换工作面的情况。在遇到倾斜角比较小的断层时，综合机械化采煤技术的发挥会受到限制。特别是现在很多的地质结构非常复杂，要利用物探、电发勘探、磁法勘探等技术来分析矿井构造，加强地址预报，为矿井采掘提供坚实的地质资料和工作依据。

3.4煤层顶板和底板的影响 　　煤层项底板有冒落性和稳定性两个方面特点，如果是坚硬的砂岩、砾岩它的抗压强度多数为80～120MPa，岩石坚硬度可以调高它整体的稳定性和减低冒落。在进行煤层综合机械化采煤过程中，如果受到压力和硬度影响比较大的话，需要采用打孔注水，放炮等方式进行强制性放顶处理。例如需要选取合适性质的采煤设备，刨煤机最适宜用在暴露宽度为0．6m中等稳定顶板。而顶板不稳定，分段刨煤或缩小位移，需要减小无立柱空间宽度宜采用机身梯度较小，输送机宽度较窄的型号。综合机械化采煤过程需要通过断层进行挖掘，这样顶底板岩石组成对综机过段层影响也很大，泥岩比硬质岩石要容易很多。 　　除开煤层顶底板，煤层底板同样会影响到综合机械化采煤过程。小褶曲它对综采的影响比较明显，特别是小褶曲频繁出现时候，煤层的急剧变化和产状改变，超出综采机架型承载范围，也对运输造成不便。底板或顶底板含有水潮湿的话，会使综采受到限制，必须使用其他机型增加发掘力度。

3.5断层与瓦斯的影响  　　实践工作中，煤层断层也影响到机械化综合采煤，在落差大于5m的断层中，我们会将大中断层当做工作面，也有时候是当做采取的自然边界。因此在对工作面设计时要考虑到断层的延伸方向和长度，进而为工作面设置提供地址依据。瓦斯也是影响综合采煤的因素之一，在机械化的采煤时代，由于推进速度快，有可能造成瓦斯的大量涌出，因此在工作时要采用钻孔预抽的方法，在本煤层、邻近层以及采空区抽放瓦斯来进行释放瓦斯，防止瓦斯事故的发生。  3.6煤层存在夹石对综采的影响 　　夹石是泥岩或炭质泥岩时候由于硬度和厚度不太大，一般对采煤影响不大。但煤夹石为砂岩且厚度又较大时，则会影响综采的正常生产，遇到这种情况时候需要探测地势情况，必要时采用透镜体放震动炮方等措施解决。此外，夹石的组成也是对开采有很大影响的一个因素，例如存在火成岩附近的煤矿一般都会变质为天然焦，周围破碎的岩石较多， 因此如果勘测中综采机械不易进行操作则需要更换其他开采方法。

结语 

在煤炭开采的过程中，应用综合机械化采煤的模式，可以更好的提升煤炭开采工作的安全性和开采效率，但是由于受到技术层面的限制以及在煤层方面地质因素复杂，也对开采带来很多挑战。一方面，需要相关专业技术人员在实践中不断摸索更新提高技术水平，使得采煤机械设备对于复杂煤层的适应性更高，这对于提升煤炭行业的经济效益有着非常大的帮助。只有不断对综合机械化采煤的影响因素进行分析和完善，才可以更好的发挥综合机械化采煤的作用。　 　　作者简介：

张管印，1984年出生，男，工程师，2011年毕业于中国矿业大学煤矿开采技术专业。现工作于新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉煤矿，主要从事煤矿采掘技术及管理工作。