煤矿综合机械化采煤工艺研究探讨

煤矿综合机械化采煤工艺研究探讨

宋伟

力量煤业大饭铺煤矿

摘要：信息技术的发展推动了采煤工艺技术的更新，传统的开采技术逐渐被成熟的综合机械化采煤技术所替代，成为目前广泛应用的开采技术。煤矿综合机械化采煤工艺在煤矿安全高效开采过程中发挥了重要作用，是煤炭工业发展的重要工艺，因此充分认识煤矿综合机械化采煤工艺具有十分重要的意义。本文将综合机械应用于煤矿开采，可以减少对资源的浪费，也让煤矿创造出更多的价值。针对综合机械化采煤工艺进行分析，尝试提升煤矿开采的质量与效率。

关键词：煤矿；机械化采煤

引言

煤炭作为中国重要的储备能源，是国家经济建设和社会发展的奠基与动力。在能源安全与科技发展的相互助推下，煤矿开采的机械化、自动化程度直接决定了煤矿的开采质量、开采进度以及安全生产建设。因此，煤矿企业应该重视机械化采煤技术的应用，严格执行机械化采煤规范操作，保障煤矿生产人员的生命财产安全，促使煤矿生产的社会效益和经济效益达到最大化。

1综合机械化采煤技术概述

将机械设备应用于煤炭开采的各个环节，包括煤矿的爆破、运输、开采阶段，实现了综合机械化采煤技术的有效应用。综合机械化采煤技术的运用大大提升了采煤作业的机械化程度，煤炭企业降低了劳动力成本，煤炭开采人员的工作强度有所下降，获得了双重效益。而具有较高危险性的作业，也可以用机械化设备进行生产，确保了煤炭开采的安全性，降低发生安全事故的概率。我国对煤炭能源的需求十分强烈，而有部分煤炭企业为了提高经济效益，对生态环境的破坏不管不顾，不仅周边居民的生活受到干扰与影响，也导致出现了一系列矿难事故。

1.1煤矿勘探技术

在煤炭开采作业前，提前做好煤矿的勘探、预测工作，找出适合煤炭开采的范围。借助综合机械设备的应用，及时更新煤矿勘探使用的技术及设备，确保勘探精确度的同时，及时解决煤矿勘探环节遇到的各种问题。根据煤矿的地形、大小等因素，煤矿勘探计划也要做出调整，精准判断出煤矿的地形地势条件，这就是煤矿勘探技术。

1.2井下钻探技术

随着科学技术的高速发展，我国在煤矿勘探及井下钻探领域都取得了一定成就，钻机及钻探手法也迎来了全新的突破。20世纪80年代，我国自主研发了全液压动力式钻机，并且有效应用于煤炭开采产业，为我国煤炭开采钻机的开发打了一剂强心针。在科学技术的支撑下，钻机的发展也变得越来越完善，钻机的性能越来越强，逐渐应用到更多领域、行业中，在煤炭安全、建筑施工等环节也能看到钻机的影子。

2综采工艺存在问题分析

2.1采高控制不精确

目前，综采工艺的采高多是通过人工控制的，即采煤机司机根据经验调整采高，这使得对采高的控制不精确。采高控制不精确会引发多方面的后果：a)若采高大于煤层厚度，采煤机切割岩石，采煤机的截齿磨损加剧，甚至会引起采煤机发生故障；b)若采高小于煤层厚度，大量煤炭资源被遗弃到采空区，不仅会造成煤炭资源的浪费，还会引发一系列的安全事故。

2.2采煤机截齿易磨损

在综采工作面回采过程中，不可避免地会遇到采煤机截齿磨损问题。采煤机的截齿很多时候只用于截割煤体，不能用于截割岩体。由于煤层分布具有不均匀性，煤层中有时不可避免地含有硬矸石，这会导致采煤机截齿磨损加剧。特别是进入深部开采后，煤层承受的应力增加，采煤机的截齿变得更加容易磨损。为了实现对采煤机刀盘的保护，必须及时更换采煤机的截齿。目前，由于不能对截齿的磨损进行实时测量，更换采煤机截齿的工作量较大，有时会导致刀盘损坏。

2.3对地质条件的适应性差

综采工艺使用的多是重型设备，这使得该工艺对地质条件要求较高。例如：在煤层倾角较大时，很难保持液压支架和采煤机的平衡，综采工艺的优势很难发挥；在煤层瓦斯浓度较高，综采工艺开采强度较大时，存在较大的安全隐患；在煤层底板比较软时，液压支架容易出现嵌底问题。如何提高综采工艺对地质条件的适应性，这应该是研究的重要课题。

3煤矿机械化采煤措施

3.1安全监控

在机械化采煤时使用机电一体化技术最重要的一项表现便是安全监控，在煤矿井下能够安装安全监控，以及对各生产环节均安装相关监控设备，具备传输、模拟量以及显示、报警等功能，对井下瓦斯情况、供电、供水、压力系统以及运输轨道进行监控，对其安全隐患进行监测，对生产各环节进行全方位实时监测，降低安全事故发生率。煤矿在开展综合管理系统时，最为重要的一环便是安全监控系统，可以使管理人员对开采各环节的工作状态进行监督，从而实现煤矿开采自动化、系统化管理。另外，在开展安全监控系统时，所使用的远程遥控以及微电脑编程命令，能够对煤矿危险进行监控与预防，保障工作人员的安全性，顺利实现煤矿开采的顺利实施。

3.2优化采煤工作面支护工作

支护工作对工作面的采煤过程起着至关重要的作用，其不仅可以为采煤工人提供安全保障，还有助于提高开采效率。鉴于此，在综采工作面应注重支护技术的应用和支护工作的部署。在支护技术应用方面，要利用计算机精准计算与设置支护参数，保证支护体能够承载相应的压力，并且注重支护技术的更新。在支护工作的部署方面，要实施定期维修、检查和分析等质量管理工作，查看支护设备是否能够有效应用、有无磨损情况发生等。对于出现的问题，及时分析解决，这样才能有效防止支护中各类事故的发生，优化支护效果。

4煤矿综合机械化采煤工艺研究

4.1长壁综合机械化工艺

将长壁综合机械化工艺合理渗透在倾斜煤层的生产中，提高采煤机单刀切煤工作量，防止出现工作面斜切进刀的问题。由于采煤机单刀切工作量直接影响工作面最大值的成本，因此必须分析影响工作面的多重因素，针对刮板运输机、煤矿地质等因素进行深入研究，控制好工作面的长度。煤矿的迁移次数是由工作面长度决定的，更少的迁移次数，也代表着工作面长度较小，确保煤矿开采的有序推进。

4.2短壁综合机械化开采工艺

短壁综合机械化开采工艺的应用更加灵活，能够提高工作效率及速度，广泛应用于煤矿开采的各个环节。短壁综合机械化工艺最主要的优势就是实用性较强，应用流程较为简单，有效保障矿井生产的安全性及稳定性，并及时回收资源，有效解决挖掘失调问题。

4.3薄煤层综合机械化开采工艺

薄煤层的煤矿产量相对较低，开采难度相对较大，整体开采效率较低，煤矿企业也很难从中获得利润。随着薄煤层开采工艺的发展与创新，薄煤层开采的成本也得到了合理的控制，整体开采率也有了明显的提升。在实际开采环节，需要结合综合机械化的采煤工艺，控制薄煤层开采的成本与投入，才能提高煤矿企业的综合效益，推动煤矿事业的整体发展。

4.4短长壁综合机械化采煤工艺

如上所述，长壁综合机械化采煤工艺适用于工作面较长的情形，但受制于采煤设备无法移动，需要对采煤位置进行精准勘探，在此基础上执行采煤计划，防止出现不适应采煤环境的情况，造成采煤效率大幅度下降。由此来看，采煤的高效性和安全性受地形条件影响较大，考虑到此方面，结合短壁综合机械化采煤工艺和长壁综合机械化采煤工艺，出现了短长壁综合机械化采煤工艺。短长壁综合机械化采煤工艺相比前两种采煤工艺，优势更为明显，其可以灵活应用于各类不同的地质地形条件下，提高采煤效率。但在采煤单元较为复杂的情况下，短长壁综合机械化采煤工艺的效率会受到一定程度的影响，这主要归因于采煤单元较多，对设备要求更为严格，对空间范围的把控难度较大。

结束语

在煤矿开采工艺发展过程中，综合机械化采煤工艺（以下简称“综采工艺”）的出现具有划时代的意义。综采工艺使得煤矿开采的效率和安全性大幅度提高，已成为煤矿井工开采的主流工艺。

参考文献

[1]赵永明.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析[J].石化技术,2020(12):225-226.

[2]文杰.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析[J].当代化工研究,2020(8):130-131.

[3]贾文冶.煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020(4):236-237.