综合机械化采煤工艺应用之我见

[摘 要]采煤工艺水平的高低直接影响到煤炭企业是否能够实现高产高效的进行生产。要想在确保煤矿采煤工作质量一定的基础之上，有效缩短采煤耗时，提高采煤工作效率，最直接也是最有效的途径在于在整个采煤过程当中推行综合化的采煤工艺。本文从影响综合机械化采煤工艺的因素着手分析各种因素并结合煤矿实际应用谈一些实用经验。

[关键词]综合机械化 因素 采煤 工艺

中图分类号：TD823.97 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0000-01

0、引言

在煤矿的日常生产中，采煤工艺的高低直接影响到采煤的效率和煤炭企业的生产能力，综合机械化采煤的出现的应用很好的解决了这一问题。所谓综合机械化采煤也就是指在整个工作面回采工艺中破煤、装煤、运煤、顶板支护管理等采煤过程实现全部的机械化工艺生产流程。采用此类工艺能够有效的减少采煤工作中人力的参与环节，大大提高了采煤劳动效率。综合机械化采煤设备的应用效果，除了与设备性能、企业管理水平密切相关，还与生产条件等相关因素密不可分。所以能否处理好综合机械化采煤中的影响因素决定着机械化采煤能否合理的应用在煤矿生产中。影响综合机械化采煤的因素主要有：地质因素、煤层厚度、煤层倾角、煤层顶底板因素、煤层瓦斯等。

1、地质因素

地质因素一直是煤矿开采中的首要考虑因素，地质是否复杂是决定着煤矿开采是否能够顺利的开展。在综合机械化采煤中地质因素也是很重要的前提考虑问题。地质构造在综合机械化采煤工艺中注意的几个情况为：①落差相同的断层情况下，逆断层的对综合机械化采煤工艺的影响要大于正断层的影响；②要通过断层支架的下线高度一定要略高一点；③断层的倾角对综合机械化采煤也有一定影响，倾角过大时要调整好设备符合倾角状况。地质构造一般十分复杂在开采前应该做好地质勘探绘制地质图提前做好设备的调整准备，全面的规划好综合机械化采煤技术。

2、煤层厚度因素

煤层厚度对机械化采煤中的采煤机和支架存在一定的影响，主要体现在煤层厚度决定着采煤机的最小工作结构、调整高度的范围、机身的高度等，其次煤层厚度决定着支架的最小高度和可伸缩量等。如果煤层较薄，活动空间相对狭小，机械化采煤比较困难实现，煤层厚度在1.5-3.5m比较适合综采机械设备开采效率较高。

3、煤层倾角因素

煤层倾角是另一个影响综采机械化进行的因素。一般来说工作面可能干燥也可能潮湿，干燥环境和潮湿环境会对金属的相对作用摩擦系数产生影响。干燥的条件下金属与底板的摩擦系数约为0.3-0.4，摩擦角度约为12°-16°，在潮湿的环境下金属与底板的摩擦系数约为0.2-0.3，摩擦角度约为10°-13°。倾角大于8°时采煤机要采取防滑保护，倾角大于12°时支架输送机等也要采取防滑保护。倾角大于18°时支架还要设置防倒架的保护。根据摩擦系数，结合综采设备的技术特征，将煤层倾角划分为0―12°；13―18°；19―35°；36―90°四类。一类上综采条件最好，二、三类必须采取技术措施，四类则很困难。

4、煤层顶底板因素

煤层顶底板状况的好坏直接影响着综采机械化开采的效率，充分了解和掌握顶底板状况作出相应的调整才能更好的发挥综采机械化开采的优势。顶底板状况因素包括冒落性和稳定性两个因素，冒落性和稳定性的好坏直接影响着综采机械化进行。若顶板直接顶与老顶为坚硬岩石抗压强度较高，岩石厚而硬，连接不叫紧密整体性比较好，冒落性较差，要实现综采机械化开采必须做出相应的措施来增加顶板的冒落性，例如小范围爆破、打孔制造裂隙等。顶底板的稳定性是另一个关键因素。顶底板的稳定性一般与顶底板的岩性、强度、物理结构、裂隙发育等有关。2h-3h内顶板暴露在0.6m以上顶板抛煤机效率最高最稳定机械水平较高。顶底板岩石岩性对机械化开采也存在一定影响，比如过断层时顶底板的岩石为炭质泥岩或者泥岩，就可能出现综机过断层；如果顶底板的岩石为砂岩或者砾岩，那么综机过断层的可能性较小。

5、煤层瓦斯因素

瓦斯因素又是一个影响综采机械化的因素。我们都知道综采机械化开采推进速度很快，对于瓦斯含量较高的煤层如果推进速度过快可能会造成范围内瓦斯过量，瓦斯过量可能使人中毒再者机械化开采有摩擦起火花导致瓦斯爆炸。瓦斯的过量就制约这综采工作的开采效率。因此在综采工作进行中要实现勘探好煤层瓦斯含量做好提前的准备比如加大抽放速率、提前钻孔抽瓦斯、合理设计推进速度、采用先进技术时刻观测瓦斯含量及时上报处理等。

6、结合经验谈综合机械化采煤使用

6.1 短臂综合机械化采煤应用经验

短壁综合机械化采煤的方法是在顶板支护、巷道布置、通风及运输方式等方面都应与原有的长壁综采体系保持一致。这种采煤方式常用于缓倾斜中等厚度煤层及厚煤层开采中，其在中小型的矿井中比较常用，在大型矿井中用于局部块段开采也是有的。其优势在于应用中能够实现回采巷道快速机械化的开采实现综采工作面上下端头快速切换作业。断臂开采存在以下特点：

①滚筒采煤机工作面采用了中部斜切进刀、单向割煤方式，而单滚筒采煤机则自开切口往返割一刀煤，采煤机截深很大；

②在单机头的刮板输送中采取布置直角拐弯、侧卸或者端卸等方式，实现工作面的刮板输送机与转载机一体化运行；

③综采工作面的设备呈现轻型化，便于移动或安装。

6.2 长臂综合机械化采煤应用经验

目前大型矿井综采工作面一般很长，综采工作面的延长长度使得采煤机每次割一刀煤的量变大了，减少了割煤机端头作业及不断切换作业花费的时间等，综采机械化效率更高。大综采长距离开采中我们要考虑设备的功率、尺寸、现场情况等各方面的因素合理的设置综采工作面长度，以发挥长臂采煤的效率。综合机械化采煤面的长度确定，一般遵循“吨煤成本最低、工作面日产量最高”的原则。工作面的延长还要考虑到刮板输送机的情况，如若延长要配备合适长度的刮板输送机。长臂采煤适量的加大了采煤机的有效截深，提高每刀割煤的产出量，提高采煤单位时间的产出量，同时使得割煤、支护能够在时间空间上得到很好的匹配效果，提高工作面的产出量。

7、总结

综合机械化采煤工艺正在煤矿应用中不断发展前进，根据每个煤矿的特点合理的应用才能更好的发挥综采机械化效率。盲目的追赶科技追求速度忽略应用条件及制约因素的话，往往会适得其反不但速度没增加还容易出现安全事故。所以我们在应用综采机械化采煤工艺的时候要充分考虑到影响综合机械化采煤的因素：地质因素、煤层厚度、煤层倾角、煤层顶底板因素、煤层瓦斯等。再处理好各方面因素后，结合煤矿经验选取好适合自己煤矿的生产实际的开采配套设施与工艺，这样才能充分的发挥出综采机械化的优势，为煤矿带来高产高效的生产实现煤矿的经济效益为国家快速的生产煤炭能源。

参考文献

[1] 雷成祥.综合机械化采煤高产高效保障技术的应用[J].采矿技术，2005.

[2] 鲁建成.综采放顶煤采煤法[J].煤炭技术，2008.

作者简介

侯意成（1983.5.5-- ），男，汉，2012年太原理工大学采矿工程专业毕业，现在山西长治郊区三元南耀小常煤业有限公司从事技术管理工作。