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摘 要:近年来,随着我国煤矿科技的发展,国内各煤矿企业的自动化、现代化水平越来越高,综合机械化采煤已成为各煤矿企业现代化发展的主要方向。为进一步提升综合机械化采煤工艺生产效能,更好的保障煤矿开采的高产、高效。本文在介绍了综合机械化采煤法采煤优势的基础上,分析了短、长壁综合机械化采煤法,研究了综合机械化采煤对设备的要求及各设备情况,并探究了如何推广综合机械化采煤工艺,以期对我国煤矿开采的高产、高效有所助益。
关键词:综合机械化;采煤;优势;方法
综合机械化采煤也就是我们通常所说的综采,是指一些基本采煤工序,如破煤、装煤、运煤、巷道支护、顶板管理等,主要靠机械来完成。此采煤工艺的主要特点为高自动化、机械化,生产能力强、适应性强等。把此工艺科学、合理的应用于煤矿开采,不仅可有效节约人力资源,而且能大幅提升煤矿产能,同时可更好的保障安全生产。是各煤矿企业现代化发展的必然选择。
1 煤矿综合机械化采煤优势
采煤工作面应用综合机械化采煤法后,工作面的破煤、装煤、运煤以及巷道支护等都可实现机械化,此采煤法的最大优势就是机械化程度高。传统采煤法工作面的打眼、放炮、落煤都需人工作业,整个开采作业基本由人来完成,不但煤炭常量低,而且易浪费煤炭资源,甚至引发人员伤亡。
而综合机械化采煤各开采工序主要由机械来完成采煤作业,如用采煤机采煤,运输机装煤,液压支架自移,自行脱落采空区顶板等。此外,井下水、电系统,安全系统等也都引入了自动化,有效减少了劳动力,减轻了工人劳动强度,符合现代矿井的安全、高效开采需求。
2 煤矿综合机械化采煤工艺方法
当前,我们常用的综合机械化采煤主要有短壁机械化采煤与长壁机械化采煤,这两种采煤工艺各有优劣。
2.1 短壁综合机械化采煤
此采煤法主要适用于短长度开采面,其属于一种后退式开采,常用于开采煤柱或开采一些形状不规则的快断煤层。可采用双滚筒采煤机中部斜切进刀实施单向切煤,可增加截深,同时工作面设备实现了轻型化,实际安装与搬运更快捷,更方便。
2.2 长壁综合机械化采煤
此采煤法与短壁采煤法巷道布置、支护顶板、巷道运输,通风等体系大致相同,但其所开采的工作面较长。对于工作面长度的增加,主要有以下优势:采煤机割一刀可采更多的煤,可减少工作面斜切用时与端头作业用时,降低煤矿开采成本,提高企业经济效益。
3 综合机械化采煤设备要求
3.1 能适应多种采煤环境
随着各矿井地势的不同,煤层赋存条件的千差万别,实际开采需求也会不同。要想使综合机械化采煤技术得到更好的推广与应用,其采煤设备必须能适应多种工作环境,工作需求,在各种环境下都可高效施工。采煤设备在井下作业时,开采设备必须能很好的适应实际施工环境,能依据矿井具体地质条件,因地制宜施工,要能顺利,高效采煤。
3.2 能适应大断面巷道快速掘进要求
采用综合机械化采煤工艺输送煤炭时,人们常用刮板输送机运煤,这种刮板输送机具有可弯曲性,运输能力强等特点,但在实际使用时需铺设的工作面很长,同时为满足可弯曲刮板输送机的输送要求,开采作业中应用的机械必须能快速掘进大断面巷道,如大功率掘进机、连续采煤机等,应用这些机械后,能在很短的时间内铺设完工作面,满足运输机运能,实现高效率输送煤炭。
4 综合机械化采煤需用到的设备
4.1 采煤机
炮煤机与滚筒式采煤机是当前煤矿开采中主要用到的采煤机。就我国的煤矿开采现状而言,双滚筒式采煤机在各大矿井中应用最广泛,这主要是由于双滚筒采煤机具有自动调节高度的功能,且能实现高效采煤,其结构与工作原理虽类似于普通采煤机,但其功率更大,生产能力更强。
4.2 工作面输送机
在应用综合机械化采煤工艺施工时,由于开采效率高,且铺设的运输工作面较长,整个采煤过程需有高运能的输送机做配合。当前,可弯曲式刮板输送机,是很多矿井进行综合机械化采煤施工的首选输送机,应用此机械不但能很好的满足采煤工作面的运煤需求,而且可作为支点来支撑导轨运行与移动液压支架移动,因此,此机械也越来越受到广大矿井的青睐。
4.3 自移式液压支架
该支架是很多矿井应用综合机械化采煤工艺的首先支架,在其内部高压液体的作用下,此支架可大幅储存动力,满足多种采煤作业需求。如支护顶板、推移输送机、及时处理煤矿采空区等,此外,一些端头液压支架,可用来有效锚固输送机机头、机尾,加固锚固支架等,防止它们产生滑动。
4.4 可伸缩带式输送机装置
在实施综合机械化采煤作业时,区段运输巷中一项重要运输设备为可伸缩带式输送机,该设备自身具有一定贮带功能,其贮带长度可达50m至100m。当推移矿井回采工作面时,可伸缩带式输送机的贮带功能,可根据实际需求拉伸或缩短输送机长度,同时可依据推进距离,科学、合理的实施频率开展。通常回采工作面每向前推进25m至50m,可伸缩带式输送机就会实施一次频率开展,借助带式输送机的实时频率开展,可有效缩短控制输送带耗时。
4.5 移动变电站与乳化液泵站
相比于普通机械化采煤,在应用综合机械化采煤工艺后,其移动变电站可随矿井回采工作面推进不断前移。在煤矿开采作业中,变电所送来的高压电,不能直接应用于输电机、采煤机,需借助移动变电站进行电压转换,把电压转换成能匹配这些设备的电压,以供设备工作使用。此外,工作面所用的液压设备,需有高压力乳化液提供动力,这些高压力乳化液主要来自于乳化液泵站。由于综合机械化采煤所配套的乳化液泵站可随工作面不断推移,这样可显著节约工时,大幅提高采煤效率。
5 综合机械化采煤工艺的推广措施
1)所用的采煤机必须能适应综合机械化生产需求,这是推广综合机械化采煤工艺,首先应解决的问题,同时也是实现机械化采煤的关键。
2)在进行综合机械化采煤工作面设计时,必须重视要能实现整个生产过程的高度连续性。矿井引入机械化采煤工艺后一般可显著提高煤矿生产效率,使工作面煤日产量大幅增加,这就是对工作面煤炭的及时运输提出了个更高要求。
3)综合机械化采煤中,应用了自动化移动的液压支架,此支架的应用,可有效弥补传统采煤工艺存在的缺陷,不但能缩短移架工时,而且能显著提高支架性能,实现及时、有效支护。
上述工艺,很好的体现了传统采煤工艺与综合机械化采煤工藝的不同,综合机械化采煤工艺的应用,可有效弥补传统采煤工艺中的很多不足,同时可减少劳动力,减轻工人作业强度,提高煤炭产量。
6 结语
总之,采煤工艺的好坏,会直接影响煤矿开采效率与煤炭质量。与传统采煤工艺相比,综合机械化采煤工艺具有很多优势,其出现,可以说是煤矿开采工艺的一大飞跃。通过研究煤矿综合机械化采煤工艺的采煤方法、采煤优势、采煤设备、推广措施,有助于人们更好的了解综合机械化采煤,促进更多煤矿企业应用综合机械化采煤工艺,有助于促进煤矿企业的高产、高效,为企业创造更大经济效益。
参考文献:
[1] 曹树刚,张遵国,彭勇,刘华林.急倾斜煤层走向长壁综采工艺技术[J].煤炭科学技术,2010(10):81-83.
[2] 徐贤毕.大倾角综合机械化采煤生产工艺及安全管理的实践[J].煤,2010(09):56-58.
[3] 张腾,王守法.大倾角大采高综采工作面采煤设备安装的研究[J].山西焦煤科技,2012(04):90-92.
[4] 朱艺超.新形势下综合机械化采煤设备的配套措施研究[J].能源与节能,2015(04):75-77.
[5] 田华,车侯卫.综合机械化采煤的影响因素及其对策分析[J].内蒙古煤炭经济,2013(04):42-44.
作者简介:王永生(1969-),男,河南唐河县人,助理工程师,研究方向:开采掘进。
关键词:综合机械化;采煤;优势;方法
综合机械化采煤也就是我们通常所说的综采,是指一些基本采煤工序,如破煤、装煤、运煤、巷道支护、顶板管理等,主要靠机械来完成。此采煤工艺的主要特点为高自动化、机械化,生产能力强、适应性强等。把此工艺科学、合理的应用于煤矿开采,不仅可有效节约人力资源,而且能大幅提升煤矿产能,同时可更好的保障安全生产。是各煤矿企业现代化发展的必然选择。
1 煤矿综合机械化采煤优势
采煤工作面应用综合机械化采煤法后,工作面的破煤、装煤、运煤以及巷道支护等都可实现机械化,此采煤法的最大优势就是机械化程度高。传统采煤法工作面的打眼、放炮、落煤都需人工作业,整个开采作业基本由人来完成,不但煤炭常量低,而且易浪费煤炭资源,甚至引发人员伤亡。
而综合机械化采煤各开采工序主要由机械来完成采煤作业,如用采煤机采煤,运输机装煤,液压支架自移,自行脱落采空区顶板等。此外,井下水、电系统,安全系统等也都引入了自动化,有效减少了劳动力,减轻了工人劳动强度,符合现代矿井的安全、高效开采需求。
2 煤矿综合机械化采煤工艺方法
当前,我们常用的综合机械化采煤主要有短壁机械化采煤与长壁机械化采煤,这两种采煤工艺各有优劣。
2.1 短壁综合机械化采煤
此采煤法主要适用于短长度开采面,其属于一种后退式开采,常用于开采煤柱或开采一些形状不规则的快断煤层。可采用双滚筒采煤机中部斜切进刀实施单向切煤,可增加截深,同时工作面设备实现了轻型化,实际安装与搬运更快捷,更方便。
2.2 长壁综合机械化采煤
此采煤法与短壁采煤法巷道布置、支护顶板、巷道运输,通风等体系大致相同,但其所开采的工作面较长。对于工作面长度的增加,主要有以下优势:采煤机割一刀可采更多的煤,可减少工作面斜切用时与端头作业用时,降低煤矿开采成本,提高企业经济效益。
3 综合机械化采煤设备要求
3.1 能适应多种采煤环境
随着各矿井地势的不同,煤层赋存条件的千差万别,实际开采需求也会不同。要想使综合机械化采煤技术得到更好的推广与应用,其采煤设备必须能适应多种工作环境,工作需求,在各种环境下都可高效施工。采煤设备在井下作业时,开采设备必须能很好的适应实际施工环境,能依据矿井具体地质条件,因地制宜施工,要能顺利,高效采煤。
3.2 能适应大断面巷道快速掘进要求
采用综合机械化采煤工艺输送煤炭时,人们常用刮板输送机运煤,这种刮板输送机具有可弯曲性,运输能力强等特点,但在实际使用时需铺设的工作面很长,同时为满足可弯曲刮板输送机的输送要求,开采作业中应用的机械必须能快速掘进大断面巷道,如大功率掘进机、连续采煤机等,应用这些机械后,能在很短的时间内铺设完工作面,满足运输机运能,实现高效率输送煤炭。
4 综合机械化采煤需用到的设备
4.1 采煤机
炮煤机与滚筒式采煤机是当前煤矿开采中主要用到的采煤机。就我国的煤矿开采现状而言,双滚筒式采煤机在各大矿井中应用最广泛,这主要是由于双滚筒采煤机具有自动调节高度的功能,且能实现高效采煤,其结构与工作原理虽类似于普通采煤机,但其功率更大,生产能力更强。
4.2 工作面输送机
在应用综合机械化采煤工艺施工时,由于开采效率高,且铺设的运输工作面较长,整个采煤过程需有高运能的输送机做配合。当前,可弯曲式刮板输送机,是很多矿井进行综合机械化采煤施工的首选输送机,应用此机械不但能很好的满足采煤工作面的运煤需求,而且可作为支点来支撑导轨运行与移动液压支架移动,因此,此机械也越来越受到广大矿井的青睐。
4.3 自移式液压支架
该支架是很多矿井应用综合机械化采煤工艺的首先支架,在其内部高压液体的作用下,此支架可大幅储存动力,满足多种采煤作业需求。如支护顶板、推移输送机、及时处理煤矿采空区等,此外,一些端头液压支架,可用来有效锚固输送机机头、机尾,加固锚固支架等,防止它们产生滑动。
4.4 可伸缩带式输送机装置
在实施综合机械化采煤作业时,区段运输巷中一项重要运输设备为可伸缩带式输送机,该设备自身具有一定贮带功能,其贮带长度可达50m至100m。当推移矿井回采工作面时,可伸缩带式输送机的贮带功能,可根据实际需求拉伸或缩短输送机长度,同时可依据推进距离,科学、合理的实施频率开展。通常回采工作面每向前推进25m至50m,可伸缩带式输送机就会实施一次频率开展,借助带式输送机的实时频率开展,可有效缩短控制输送带耗时。
4.5 移动变电站与乳化液泵站
相比于普通机械化采煤,在应用综合机械化采煤工艺后,其移动变电站可随矿井回采工作面推进不断前移。在煤矿开采作业中,变电所送来的高压电,不能直接应用于输电机、采煤机,需借助移动变电站进行电压转换,把电压转换成能匹配这些设备的电压,以供设备工作使用。此外,工作面所用的液压设备,需有高压力乳化液提供动力,这些高压力乳化液主要来自于乳化液泵站。由于综合机械化采煤所配套的乳化液泵站可随工作面不断推移,这样可显著节约工时,大幅提高采煤效率。
5 综合机械化采煤工艺的推广措施
1)所用的采煤机必须能适应综合机械化生产需求,这是推广综合机械化采煤工艺,首先应解决的问题,同时也是实现机械化采煤的关键。
2)在进行综合机械化采煤工作面设计时,必须重视要能实现整个生产过程的高度连续性。矿井引入机械化采煤工艺后一般可显著提高煤矿生产效率,使工作面煤日产量大幅增加,这就是对工作面煤炭的及时运输提出了个更高要求。
3)综合机械化采煤中,应用了自动化移动的液压支架,此支架的应用,可有效弥补传统采煤工艺存在的缺陷,不但能缩短移架工时,而且能显著提高支架性能,实现及时、有效支护。
上述工艺,很好的体现了传统采煤工艺与综合机械化采煤工藝的不同,综合机械化采煤工艺的应用,可有效弥补传统采煤工艺中的很多不足,同时可减少劳动力,减轻工人作业强度,提高煤炭产量。
6 结语
总之,采煤工艺的好坏,会直接影响煤矿开采效率与煤炭质量。与传统采煤工艺相比,综合机械化采煤工艺具有很多优势,其出现,可以说是煤矿开采工艺的一大飞跃。通过研究煤矿综合机械化采煤工艺的采煤方法、采煤优势、采煤设备、推广措施,有助于人们更好的了解综合机械化采煤,促进更多煤矿企业应用综合机械化采煤工艺,有助于促进煤矿企业的高产、高效,为企业创造更大经济效益。
参考文献:
[1] 曹树刚,张遵国,彭勇,刘华林.急倾斜煤层走向长壁综采工艺技术[J].煤炭科学技术,2010(10):81-83.
[2] 徐贤毕.大倾角综合机械化采煤生产工艺及安全管理的实践[J].煤,2010(09):56-58.
[3] 张腾,王守法.大倾角大采高综采工作面采煤设备安装的研究[J].山西焦煤科技,2012(04):90-92.
[4] 朱艺超.新形势下综合机械化采煤设备的配套措施研究[J].能源与节能,2015(04):75-77.
[5] 田华,车侯卫.综合机械化采煤的影响因素及其对策分析[J].内蒙古煤炭经济,2013(04):42-44.
作者简介:王永生(1969-),男,河南唐河县人,助理工程师,研究方向:开采掘进。