综合机械化采煤工艺

【摘要】煤矿是我国重要的资源，也是最为丰富的资源之一，采煤工艺也是我国重点研究的工艺之一，近年来，综合机械化采煤工艺得到了充分的重视，综合机械化采煤工艺能够提高采煤的效率和质量，因此得到了广泛使用。本文将从以下几个方面来分析综合机械化采煤工艺。

【关键词】综合；机械化；采煤；工艺

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

综合机械化采煤工艺的诞生意味着我国的采煤工艺有了进一步的提高，综合机械化采煤工艺的使用效果也很理想，所以，进一步的研究综合机械化采煤工艺非常的有现实意义和经济价值。

二、综采所用设备

1．乳化液泵站

乳化液泵站主要用来供给高压液体，供给对象主要是液压支架或别的液压设备。工作面推进时，乳化液泵站也向前移动。

2．移动变电站

移动变电站是变电站的一种，因为工作面推进时，移动变电站也跟着移动而得名。移动变电站的功能是将变电所输来的高压电进行变压，变成适用于设备的电压。主要服务于输送机、采煤机等工作面设备。

3．可伸缩带式输送机

该机器是一种运输设备，主要用于区段运输巷中。在该机器上具有贮带装置，能贮存50米至100米。工作面推进后，输送机长度可以用贮带装置来调节，可以伸长或缩短。一般在工作面推进二十五米至五十米以后，输送机的长度就要进行一次调整。这样做的目的是降低因为缩短输送带而引起的对生产时间的影响，最终适应连续生产和工作面推进速度加快的要求。

4．转载机

转载机实际上是一种输送机，是桥式刮板输送机，安装在工作面下出口区段运输平巷内。它的一端在带式输送机机尾，另一端在和工作面输送机相搭接。工作面首先运出煤，然后经过巷道地板的升高，然后进入可伸缩式输送机。工作面推进时，转载机也跟着推进，推进装置带动整体移动。

5．液压支架

液压支架全称是综采工作面自移式液压支架，主要动力是高压液体，功能是完成采空区处理、推移输送机、支架前移、顶板支护等工序。此外还有一类端口液压支架，这种支架主要专用于维护输送机的机尾、输送机的机头、工作面的下出口、工作面的上出口等，还有一种锚固支架，主要用来锚固输送机的机尾和机头，防止滑动。其工作方式主要有及时支护、滞后支护以及超前支护这三种。在煤层顶板稳定度是中等的时候就采用及时支护，指的是采煤机停止工作之后，先移动液压支架再移动输送机；在煤层顶板稳定度是较好的时候就采用滞后支护，指的是采煤机停止工作之后，先移动输送机再移动液压支架；超前支护工作不同于及时支护和滞后支护，它是在采煤机停止工作之前进行的。

6．工作面输送机

综采工作面所用的输送机是可以弯曲刮板的输送机，要求结构强度够强，铺设长度够长，运输能力够大。作用有三个方面，分别是运煤机械、移动液压支架支点、采煤运行导轨等。

7．采煤机

在采煤工作面落煤时使用，主要有两种，一种是刨煤机，一种滚筒式采煤机。我国各煤矿多数采用双滚筒采煤机，而且可调高。这种采煤机和普采工作面所采用的采煤机在动作原理、结构等方面高度相似，但生产能力、功率等技术特征，前者大于后者。

三、综合采煤工艺的装备要求

近几十年特别是近十年以来，我国综合采煤工艺已经取得了长足的发展，形成了具有中国特色的现代化开采技术与装备体系，特别是煤机装备方面，在电牵引采煤机、系列化液压支架、大型刮板输送机以及大运量、大运距带式输送机开发上取得了显著的突破。

首先，自主研发了适应不同开采条件的智能化、高可靠性煤机装备。比如，不同系列的电牵引采煤机。就目前来说，我国电牵引采煤机形成了割煤高度0.8—7.0m、适应倾角0—60°、总装机功率238—2500kW的系列产品，牵引速度超过20m/min，最大落煤能力达到6000t/h，并且装备了以微处理技术为基础的智能检测、监控与保护系统，采用先进的信息处理技术与传感技术，实现了机电一体化。对于采煤工作面落媒，在我国多数煤矿采用可调高的双滚动采煤机，它的结构以及动作原理和普采工作面采煤机相仿，但是功率上以及生产能力方面的技术特征要大于普采工作面采煤机。

其次，适应大断面巷道快速掘进的要求，研发了大功率掘进机和连续采煤机，采用工作面输送机，液压支架和转载机。我国研发的掘进机可截割单轴抗压强度达到100MPa的半煤半岩巷道，部分重型掘进机不移位截割断面达到35—42㎡，形成了切割功率为50—315kW、总功率达到500kW以上的10余种系列产品，完全满足不同条件下煤岩巷道的掘进要求。连续采煤机截割功率最大达到350kW，总功率达到597kW，满足了超大断面掘进与短壁工作面回采的要求。

四、综合机械化采煤影响因素

1．地质构造的影响

地质构造对综合机械化采煤技术的影响是普遍而多方面的，但影响程度有所不同。地质构造对综合机械化采煤技术的影响主要有以下几方面：

（一）相同落差断层的情况下，逆断层比正断层影响程度大；

（二）支架下限高度过低导致一般综机难以通过断层；

（三）断层面倾角过小对综合机械化采煤技术也有影响。矿井地质构造表现形式是多种多样的，因此应分析掌握矿井构造特征和规律，针对不同情况，对综合机械化采煤技术进行全面规划。

2．煤层厚度的影响

煤层是煤矿开采的对象，其厚度、结构、硬度等的变化直接影响综合机械化采煤技术的产量，效率，采煤机工作机构的最小结构、调高范围、机身高度及过机空间，支架的最小高度和伸缩量。对较薄煤层，由于人员活动空间狭窄，采煤机械化条件比较困难；对煤层厚度变化较大的矿井，应根据煤层厚度变化规律，划分区段，分别进行定量分析评价，为科学选择综合机械化采煤技术采场提供依据。

根据我国采煤机的使用情况，参考采煤机械化成套设备综合技术特征，可按采高将煤层厚度划分为0.65～1.30m；1.10～2.40m；1.70～2.60m；2.50～3.20m；2.50-4.40m几个区间。在具体选择综合机械化采煤技术架型时，应首先把矿井的各个煤层划分出块段，对每个块段的煤层厚度进行方差计算，把块段内计算的煤厚区间与综合机械化采煤技术架型采高区间加以对比，选择合适的架型。

3．煤层项底板的影响

顶板和底板的稳定性和冒藩陛对综合机械化采煤技术有着一定的影响。其中，煤层顶底板稳定性是选择综合机械化采煤技术架型的重要依据，同时也是制定管理措施，及保证安全生产的关键。煤层顶、底板稳定性取决于顶底板岩石的成分、结构、强度、厚度、裂隙发育程度等，因此其稳定性对综合机械化采煤技术的影响也是较大的。顶底板岩石稳定和较稳定时对综合机械化采煤技术是有利的，综机过断层与断层上下盘的煤层顶底板岩性也有密切的关系，如果顶底板岩石为泥岩或炭质泥岩，即使K值小于1，综机也能过断层，但如果顶底板岩石为坚硬的砂岩或砾岩，当K值小于1时，综机过断层困难。老顶与直接顶为厚层坚硬的砂岩、砾岩条件下，岩石坚硬，整体性强，不易冒落，使用综合机械化采煤技术必须对顶板采取一系列措施，因此难冒落的顶板对综合机械化采煤技术是不利的。

五、综合机械化采煤技术发展趋势

在当今社会发展的新形式下，煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。我国采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。在发展现代采煤工艺的同时，我国继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立了具有中国特色的采煤工艺理论。比如，我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大的发展空间。

六、结束语

综合机械化采煤工艺还需要我们进行进一步的推广，同时，更加深入的分析其施工的原理和技术，不断提高综合机械化采煤工艺在采煤工作中的使用效果。

【参考文献】

[1]姚金刚，赵超.煤矿综合机械化采煤工艺探析[J].科技信息，矿业论坛，2010（23）.

[2]王振东.煤矿综合机械化采煤工艺研究[J].科技创新与应用，2012.

[3]李晓阳,浅谈综合机械化采煤影响因素及使用经验,科技创新导报[J],2010,(1)