探究煤礦綜合機械化采煤工藝
工程技術
作者：羅軍
【摘要】實現煤礦高產、高效化發展是煤礦開采的發展趨勢。本文將對綜合機械化采煤工藝以及裝備特點進行介紹，並根據綜采工作麵端頭作業與搬家問題進行研究，給出相關的技術措施。
【關鍵詞】煤礦；綜合機械化；采煤工藝
為了達到煤礦開采的高產高效化的目的，使礦井綜合機械化采煤技術得到最大程度的提升，應對工作技術麵進行優化，大力推進機械化生產。綜合機械化采煤工藝包括回采工作麵中采煤過程的全部工藝，例如：破煤、裝煤、裝運、支護以及頂板管理。隨著綜合化采煤裝備的不斷進步，綜合化采煤工藝的效率也日漸提升。綜合機械化采煤已經成為我國煤礦作業的主要工藝。
1、綜合機械化采煤工藝的裝備特點
使礦井能夠高產高效化生產是煤炭開采的最終發展方向，而其中的前提條件是使綜合機械化開采工作麵的單產得到提高，進而實現工作麵的高產高效化。為實現這一目標應當將綜采工作麵的開采強度以及采煤機的有效開采率作為工作的重點，其技術途徑包括提高與綜采工作麵相配套的設備的小時生產能力，增加工作麵的煤礦產量，同時盡量減少工作麵輔助作用工序的影響時間。對綜采工作麵高產高效化生產的實現包括單一長臂綜采工作麵的高產高效化以及綜采放頂煤工作麵的高產高效化。因而采用高能力的新型綜采設備是保障今後綜采工作麵高產高效化的硬件要求，其裝備的主要特點包括：設備能力大，由大功率電牽引的小時生產能力處在1000噸到1200噸以上的采煤機，以及小時生產能力在500噸到2000噸以上的運輸機、裝載機、以及破碎機。另一方麵，為滿足采煤機快速對煤進行切割的需求，采煤機應該具備自動調高功能；液壓支架采用電液控製的方式，更好的實現對采煤機、刮板輸送機以及液壓支架的控製，提高自動化程度，實現機電的一體化。同時要求對工作麵采用2300V以上的電壓進行供電，以此來達到回采巷道快速掘進和有效支護的目的，進而使工作麵得到快速推進，這對設備的性能以及可靠性有著很高的要求。而對於高產高效的工作麵應具備的條件包括以下幾點：首先，煤層的賦存應該足夠穩定，所進行開采的煤層厚度不小於2.0m，盡量對單一煤層進行開采；其次，地質構造要簡單，煤層的傾角一般處在八度以下，最高不超過12度。此外，開采煤層頂板中等穩定的以上層麵應為低瓦斯層或煤層。
2、綜合機械化采煤工藝
隨著綜采設備以及裝機功率的不斷加強，在傳統的綜合機械化采煤工藝除了在使用範圍方麵有所擴大外，其工作麵的長度產生了兩種變化趨勢。即長臂綜合機械化開采以及短臂綜合機械化開采，下麵對這兩種開采工藝進行詳細介紹。
2.1長臂綜合機械化開采。一般情況而言，對綜采工作麵進行加大，增加采煤機的割煤量，可有效的減少工作麵中斜切進刀以及端頭作業等工序對生產時間帶來的影響，因而相應的能夠獲得較高的產量。將工作麵最高日產量或或是最低噸煤成本作為準則，從而對綜采工作麵的合理長度進行確定，工作麵長度受到製約主要是由於工作麵地質條件以及刮板輸送機的鋪設長度等因素的影響。因而，為達到較少工作麵搬家次數的目的，可采用增加工作麵推進長度的方式。此外，製約著工作麵走向長度增加的因素包括：回采巷道的掘進與支護、可伸縮帶式輸送機的鋪設長度、采場的地質構造條件等。增加采煤機的有效截深可確保每刀產量的提高，同時降低端頭作業等輔助工序的影響時間以及采煤機割煤時的牽引速度，使支護速度以及割煤速度能夠進行有效的匹配，以達到易於管理的目的，進而實現工作麵產量、效率的提高。
2.2短臂綜合機械化開采。短臂綜合機械化開采方法中的巷道布置、頂板支護、通風方式以及運輸方式等與長臂綜合機械化開采中的大致相同。兒工作麵采用的布置特點為：工作麵長度較短，一般到工作麵長度為30m至80m之間時，采後利用退式開采的方式。其次，雙滾筒式采煤機的工作麵采用中不斜切進刀、單向割煤方式；而單滾筒自開切口出，每往返割一刀，采煤機的截深相應加大。此外，單機頭刮板輸送機應采用短卸、側卸或是進行直角拐彎布置，使工作麵刮板輸送機與轉載機相互協調工作。最後，工作麵相關設備輕型化，便於達到設備快速搬家和安裝的目的。因而，短臂綜合機械化開采方式主要是以回采巷道機械化快速掘進及綜采工作麵上下端頭的快速作業作為開采的基礎，這種開采工藝適用於開采緩傾斜中厚煤層以及厚煤層的中小型礦井，同樣也適用於大型礦井中不適宜布置長臂綜采工作麵的回采塊段小的煤層。