煤矿综采机械化开采技术及发展趋向略述

煤矿综采机械化开采技术及发展趋向略述

赵伟,敖超

新疆焦煤（集团）有限责任公司  新疆乌鲁木齐 830025

摘要：煤炭目前仍是我国主要的能源形式之一，充足的煤炭供应系统是保证我国重型工业、冶炼业及百姓用电稳定的一个根本能源保障。因此煤矿企业应加大对于煤矿开采技术的研究。随着越来越多的煤矿开采设备的投入，尤其是综合采煤机械的投入使用。开采的效率和质量也得到了明显提高。综合开采机械化实现了对煤矿开采的自动化，打破了传统人工开采的一些局限性和危险性，对推动煤矿开采行业的发展以及提高煤矿的开采质量有着非常重要的意义。本文主要是针对于综采机械化的开采技术及发展趋势进行简单的探讨。

关键词：煤矿开采；机械化；发展综述

一、煤矿综合机械开采技术设备的介绍

煤矿综采机械最大的特征就是实现了采煤作业流程的综合化和稳定性发展，并提高了煤矿开采过程中的安全性，通过开采设备的综合使整个开采形式实现集中化的生产，保障机械的使用效率同时实现技术的综合标准化。煤矿综合机械开采体系主要包含以下几种设备。

1、煤矿开采体系

开采体系设备主要指煤矿的破碎和采煤机设备结构，目前来说在我国的煤矿开采系统中使用的大部分都是双滚筒式的采煤机，其中设备中的前滚筒负责对煤体进行破碎，后面的滚筒则是负责对前面破碎的煤块进行收集，收集之后再将煤块通过运输体系运输到煤块集中系统中。而对于开采设备的操作，通常都具有一定的专业性特点。还需要结合整体的酶向导结构控制开采的速度和开采的工作面，避免出现坍塌或威胁到开采人员的生命。

2、煤矿运输体系

运输体系是主要是将煤块向外运输的一个刮板运输机，刮板运输机要有持续的和在工作能力，满足实际的开采需求。通常来说煤矿开采体系的开采速度还要结合刮板运输机的运输情况来决定，若刮板运输机上部出现了超负荷，可能会导致设备无法运转或损坏。在实际的开采工作中可以根据开采需要调整运输机的长度保证生产的效率。刮板传送带再将煤块运输之后再经过转载机转运到向导的运输机上面，外面的运输系统再将煤块运输出去。转载机的作用就是用于连接刮板和运输机的所以也需要根据生产位置进行改变的。

3、设备供电系统

为了保证各设备的正常运转必须健全设备供电系统，满足各种设备的消耗用电。而且供电系统要能够随着工作面的改变而进行移动，所以供电系统的位置并不是一成不变的，而是要根据具体的生产需要进行移动的，而且还要有完善的防短路防漏电防误触的保护系统，同时还要避免在煤矿生产过程中的震动粉尘对漏电保护系统所产生的影响。由于设备的用电量比较大负荷较高，因此移动电箱的各项技术控制难度有所增高。

4、液压支架系统

液压支撑体系的作用就是在煤矿开采过程中推动各种设备的运输、支撑和其他的工作。

二、煤矿综合机械采煤技术的应用

1、长臂综采

在现阶段的综合机械化的煤矿开采设备中效率最高的一种开采方式就是长臂综采。在煤矿开采的时候，通常来说工作面的跨度越大。那么采煤终端在单位时间内所获取的采煤量也就越多。所以可以通过适当的减少斜切刀而影响到采煤的时间影响，从而提高采煤设备的工作效率。在设计开采体系的整体跨度的时候。要结合具体的工作面情况。通常可以根据一吨煤的开采时间和每日的采煤量需求来设计跨度量，采煤系统的刮板运输机的长度也会影响到工作面的长度，当刮板长度一定的时候，工作面越长那么运输机移动的次数也就越多，因此可能会在一定程度上影响到生产效率。

2、短臂综采

短臂综采和长臂综采二者在巷道的布置、通风、顶板、支护方面都是相同的。由于开采臂相对较短，因此整个开采面的更为灵活一点。而且整个设备系统在运输支付和相关附属设备都相对轻型。所以在移动位置或变更开采面的时候比较便捷。使用短臂综采的时候可以让转载机和运输机进行组合使用。在布置刮板运输机的时候，可以根据具体的生产需要进行直角拐弯、侧卸或端卸等多种方式进行设置；在具体采煤作业的时候需要调整采煤机的入刀方向，从中间位置开刀斜向切入，并从侧面单向切割，然后再从中间的开口处，根据具体的生产需要合理的设计切割方式，通常是采用往返式切割，避免影响支护体系的安全；该作业方式虽然整体比较便捷，但开采的跨度一般相对较短，通常在30米到80米，可以结合具体的生产需要进行调整。该方法的优点也非常的明确，可以在整个开采面的剩下两个端头同时进行开采，因此在一些厚煤层的中小型矿井中运用的相对普遍。在一些大型矿井的小回段的煤层中也有使用。

3、长臂短臂综合化的开采技术

该方法从本质上讲，其实就是将长臂机械和短臂机械的优点相结合。从而满足地下不同情况、不同区域的开采需求，该方法在一些中小型煤矿中应用的比较普及，而且该方法目前应用的也越发普及，发展前景也非常的好。

4、薄层综合机械化采煤技术

薄层的煤层开采的难度整体是比较高的，因为薄层煤矿本身周围的地质情况都不稳定。因此在开采过程中非常容易受到周围地质变化的影响。通过综合机械开采的时候产生的震动或其他因素本来都可能会影响到地质结构因此开采的时候，整体的效率非常的低。虽然现阶段的薄煤层开采技术不断的优化，针对于薄层煤矿的开采机械化应用程度仍不高，整体的产量占比较小。

三、煤矿综合机械开采技术的发展趋向

随着技术的不断进步以及问题的不断优化改进，现阶段综合机械开采技术正朝着更完美的方向发展。其中多样化多层次的采煤技术已经成为了机械开采的一个大方向，对推动煤矿产业的全面机械化是非常必要的。目前煤矿开采的技术仍是一项重要的研究对象。在未来一段时间内煤矿综合机械必然会朝着自动化，可持续性、节能性等方向进行发展。

煤矿综合开采机械设备的结构比较复杂，机械元件和控制元件非常的多，有些结构元件和控制元件是机械设备运转的基础，但有些元件目前仍需要进一步的改良和优化，在压缩元件结构体系的同时，提高采煤的效率。而这样的一个改进过程，必然是随着经验的积累逐步改进的，在压缩机械体系的同时，还要保证设备的稳定性和可靠性。

而且现阶段自动化控制技术也变得越发成熟，自动化技术也正在逐步应用到煤矿开采行业中通过传感器对终端情况的探测更深层次的掌握煤矿的开采情况。将涉及到的相关数据进行三维建模，更科学合理的规划出整体的开采顺序和开采规划。对煤岩边界进行自动识别，提高设备开采的效率，设备能够根据事先设计好的程序进行自动开采，而这也是未来中材机械发展的一个大方向。同时现阶段综采设备面临一个问题就是耗能比较高、稳定性较差的现实问题。因此在后期设备改进的时候，必然会注重实现节能提高稳定性和安全性的相关问题。

结束语：

目前来说，综合机械化开采是目前煤矿开采中最常用的一种技术手段。整体的开采效率更高，对周围的地质影响也相对较弱，而且具有高效高产高质的优点。同时也可以有效的避免传统开采模式下的一些事故。但同时综合开采的技术仍存在着一些不足之处，需要不断的进行优化。

参考文献

[1] 石红昌, 和国昌. 有关煤矿综采机械化开采技术探讨[J]. 营销界(理论与实践), 2020.

[2] 聂飞. 煤矿综合机械化采煤工艺探析[J]. 矿业装备, 2017(4):2.

[3] 马建卫. 煤矿综合机械化采煤工艺分析[J]. 机械管理开发, 2017, 32(8):2.

[4] 高荣东. 煤矿综合机械化采煤设备与工艺的应用[J]. 机械管理开发, 2017, 32(9):2.