煤矿综采工艺技术特点研究

煤矿综采工艺技术特点研究

韦丹红

陕西陕煤韩城矿业有限公司  陕西省渭南市715400

摘要：近年来，随着中国工业化进程的推进，煤矿企业在积极寻求各方面的创新以适应新时代社会发展的需求。煤矿企业通过加大投入，采取加强综采工作面技术研发、设备自动化升级以及提升管理水平等措施来逐步提升煤矿生产的现代化水平。本文主要围绕煤矿生产过程中的综采工艺技术进行探讨和研究，为煤矿的现代化建设提供理论指导和借鉴。

关键词：煤矿；综采工艺技术；特点

引言

在新时代发展的历史背景下，在国家重点工业行业领域发展提升前提下，煤炭煤矿资源开发和高效利用方面也在不断发展。煤矿机械设备管理难度加大，影响煤矿的长远发展。煤矿作业的复杂性高，对煤矿综采机械设备有很高的要求。现代煤矿生产主要设备在操作过程中不可避免地会发生故障。旨在提升煤矿综采机械设备工作使用中能够发挥出更大的工作效能和产生最大化的经济效益，综采机械离不开设备综合管理和设备故障的维修保障。通常的煤矿开采，煤层厚度也会在几米和二十几米之间，合理规划开采的机械设备，能够有效产生综合影响。因此，煤炭开采相关企业一般都会不断提高综采机械综合管理，以及综采机械设备故障排查维修，大力发展煤矿机械设备利用使用效能，产生最大化社会经济效益。

1煤矿综采工作面工艺技术特点分析

对煤矿中不规则煤层的开采工艺进行设计时，一般需要考虑以下两点：a)考虑煤矿的总体储量及开采时长。对于一些开采时长短且需要采用后退式开采工艺的煤层，通常选用单刀切割与中部斜割相结合来开采的双滚筒采煤机开采工艺。b)考虑机械设备是否能被高效管理、运输是否方便。对于需要轻型化采煤设备的煤层，一般适合短壁综合机械化采煤工艺，利用短工作面的优势，提高采煤的效率和进度。综合以上采煤工艺技术特点可知，短壁综合机械化采煤工艺一般适用于一些中小型厚煤层工作面、回采空间狭小的煤层以及一些不方便用长壁综合机械化采煤工艺开采的煤层。此外，在单刀切割及开采的情况下，需要通过增大生产工作面的长度等方式来增大煤炭开采的产量和效率时，往往采用长壁综合机械化采煤工艺，其生产工序包括工作斜切进刀、端头作业等，通过设计合理的工作面长度来确保煤炭的生产效率和产量。矿井的地质环境和结构、刮板输送机的铺设长度以及采煤设备的安装位置等都是影响工作面长度的因素。因此，可通过合理优化工作面长度、优化端头作业工序等提升工作面的产量。

2煤矿综采工作面开采技术应用的具体分析

2.1薄煤层综采技术

薄煤层一般指的是地下开采时厚度小于1.3m的煤层，这类煤层中煤炭的整体质量较好，属于优质煤层。中国的薄煤层大概占了煤炭资源总量的20%。但是，这种煤层也存在棘手的问题，主要是因为在采煤过程中对相关工作人员及操作工艺有着很高的要求，而且薄煤层的整体开采率相较于普通煤层会更低。薄煤层综采技术主要是运用刮板输送机、滚筒采煤机和液压支架等配套设备提高矿井机械化水平，大幅降低相关作业人员的工作强度，并提高资源的回采率，大大降低事故发生率，使得综采效益得以提高。

2.2位置监测技术

一般在实际开展采煤作业之前，相关专业人员会先对整个煤矿的具体环境和各种数据进行分析，并针对煤矿相关位置进行监测工作。目前使用比较广泛的是惯性导航技术，这项技术可以有效监测并分析出采煤机放置的合理位置。不过在实际操作时只靠惯性导航技术无法实现精准测量，容易出现较大的误差，因此需要结合位置监测技术进行微调优化，实现更加精确的数据分析和位置模拟。尤其是在综采工作面比较大的情况下，运用2种技术可有效保证采煤机位置的精确性，同时使采煤工作效率得到保障。

2.3充填综采技术

充填综采技术属于一种绿色开采技术，该技术在实际应用中可以有效避免资源的浪费，同时大幅减少地表下陷灾害的发生。充填综采技术所用的特殊充填料一般为工业生产中的安全废料、城市固体废弃物和开采过程中产出的大量废弃矸石，因此合理运用该项技术可以有效解决当下工业废料、城市垃圾以及废弃矸石大量堆积难以处理的问题，实现废物利用，充分发挥这些废料和垃圾的剩余价值。

2.4短壁机械综合机械化采煤技术的应用

短壁机械综合机械化采掘工艺技术大多运用在中小型矿井，尤其适用于煤层厚度较大的矿山，但对于大型煤田，短壁机械综合机械化采掘工艺技术则仅限于较小回采块的煤层采矿。短壁机械的综合机械化采掘工序有快、高、低的优点，它设有端头和一端，以保证短壁机械综合机械化采掘工序的最高生产速度，并可使矿井开采机械化。短壁机械复合机械化采矿方法，因为其作业面小，最大高为80m，所以，短壁机械综合机械化采矿方法在矿井中的使用得到了限制。短壁机械一体化机械化采掘工艺有着更多的灵活性，不管是在运输装置还是在承载装置上，都有更少的自重，便于移动和布置；此外，在短壁机械机械化采掘工艺中的刮板物料输送为一个单机作业头，可以进行直角转弯、侧卸或侧卸的布置，而且还能够与货物运输和转载组合在一起，其作业面为圆筒式采工作面，其作业切口可以实现自动切割，可实现往返切割，同时完成其煤炭挖掘任务。

3煤矿综采工作面智能化开采技术的优化策略

为推动开采技术智能化发展，可灵活应用记忆切割技术。记忆切割技术是一种对设备进行改造升级的技术，能够优化煤矿综采工作面智能化开采技术，可以应用该技术优化和调整煤矿作业中的各类设备。以采煤机为例，采煤机是煤矿综采工作面的核心设备，要想推动采煤机智能化发展，应赋予采煤机一定的识别能力，使其能够识别出煤层高度范围，将实际的采矿切割高度控制在合理范围内。同时及时记录和更新采煤机实际工作中产生的采高和挖地、摇臂倾角、机身位置等数据。具体而言，在应用记忆切割技术时，采煤机司机需要通过电控系统割煤，将产生的左右摇臂倾角、牵引力以及机身位置参数变化信息储存录入控制器当中，再由采煤机司机现场调整煤层起伏变化。电控系统能够将整个调整过程记录下来，以便后续相关作业直接依据记忆的数据自动调整采煤机，也可据此绘制出采煤机的运动轨迹曲线，从而实现采煤机自动割煤。现阶段，煤矿综采工作面的煤层条件变化具有复杂性，在采煤机的实际运行中，仍需要通过人工干预确保采煤机数据的准确性，要注重减少技术应用中产生的误差。具体而言，记忆割煤技术的实际应用可以分为少人自动割煤以及无人自动割煤两种主要模式。在少人自动割煤模式下，现场开采作业需要一名采煤机司机，将人工干预得出的数据录入电控系统，以更新采煤机运动轨迹曲线。而在无人自动割煤模式下，采煤机能够直接依据记忆数据来完成整个割煤过程以及后续的采煤任务，可以大幅提升煤矿综采工作面的生产效率，同时有效保障现场人员的作业安全性。

结束语

在煤矿实际开采过程中，综采工作面工艺技术需要根据矿井的地质条件和工作面的实际情况来选择。随着信息化、自动化技术在煤炭开采中的推广与应用，综采工艺技术也得到了快速发展。目前，很多煤矿综采工作面机械化、自动化水平较高，不仅大大提高了采煤工作效率，还为采矿工人提供了良好的综采工作面环境，同时安全生产也得到了有力的保障。因此，煤矿企业应充分重视综采工艺技术的实践应用与发展，制定实现综采工作面自动化的发展路径，保证综采工艺技术水平不断提升。

参考文献

[1]周洋.浅析煤矿综合机械化采煤技术[J].能源与节能，2020(11):105-106.

[2]王震.煤矿综合机械化的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济，2020(14):157-158.

[3]宁永锁.我国综合机械化采煤技术装备发展现状及发展趋势[J].当代化工研究,2020,0(6):4-5.