綜采工作面綜合機(jī)械化開采研究

王志剛　張國偉

【摘? 要】這些年隨著煤炭市場經(jīng)濟(jì)的下行，相關(guān)煤礦企業(yè)面臨的利潤縮水壓力日益增加，為了發(fā)展大部分煤礦企業(yè)內(nèi)部改革重組。與此同時企業(yè)相互間的競爭也日益白熱化，各煤礦企業(yè)都致力于機(jī)械化作業(yè)，以此來減少生產(chǎn)成本，并且采用先進(jìn)化設(shè)備進(jìn)行煤礦綜采工作。

【關(guān)鍵詞】煤礦綜采工作面; 綜合機(jī)械化; 開采

1.綜采工作面綜合機(jī)械化開采

1.1長壁綜合機(jī)械化開采

在長壁綜合機(jī)械化開采工藝應(yīng)用當(dāng)中，主要應(yīng)用范圍是面對一些存在緩傾斜或者傾斜的煤層環(huán)境時所采用的開采技術(shù)。為了緩解這種傾斜的煤層分布環(huán)境，就需要克服采煤機(jī)設(shè)備斜切和端頭工作存在的限制，通過拉長采煤工作面的方法，來應(yīng)對切煤量增加的運(yùn)輸需求。由此，可以發(fā)現(xiàn)在長壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用過程中，實際的切煤量將決定著工作面的產(chǎn)量，進(jìn)而其最低值和最高值將影響到工作面的長度調(diào)整結(jié)果，并對于實際的生產(chǎn)時間造成限制。但是，這種長壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用具有一定的局限性，需要注意到回采巷道的支護(hù)工作、開采的地質(zhì)環(huán)境以及輸送機(jī)的長度等存在的實際影響。

1.2短壁綜合機(jī)械化開采

短壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用與長壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用基本上是相似的，但其差異主要集中在工作面的設(shè)定上。一般而言，短壁綜合機(jī)械化開采工藝可以通過較短的工作面來應(yīng)對煤礦巷道的采煤工作，并具有較高的靈活性和適應(yīng)性，其較短的工作面長度足以應(yīng)對不同的煤礦巷道開采環(huán)境。并且在短壁綜合機(jī)械化開采工藝當(dāng)中，無論是炮采還是普采都具有較高的適用性，不會由于開采方式的差異而導(dǎo)致礦井環(huán)境的不穩(wěn)定。由此，選擇短壁綜合機(jī)械化開采工藝，可以在滿足快速掘進(jìn)開采需求的基礎(chǔ)上，完成多種開采環(huán)境下的開采工作。此外，在應(yīng)用短壁綜合機(jī)械化開采工藝的過程中，只有基于煤礦巷道的機(jī)械化快速掘進(jìn)以及工作面的快速作業(yè)等條件下，才能發(fā)揮短壁工作面的作用。

1.3短長壁綜合機(jī)械化開采

在短長壁綜合機(jī)械化開采工藝當(dāng)中，主要是在煤礦巷道內(nèi)部空間發(fā)揮長壁工作面的應(yīng)用價值，利用采煤設(shè)備完成回采柱的采煤法利用。然而，這種回采柱采煤法很容易受到煤礦開采環(huán)境的影響，導(dǎo)致開采效率低下的實際情況出現(xiàn)。而通過與短長壁綜合機(jī)械化開采工藝相結(jié)合的方法，就可以利用長壁開采技術(shù)結(jié)合短壁工作面來發(fā)揮其開采效果。并且，這種短長壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用，對于企業(yè)生產(chǎn)實力并無太大的要求，具有較高的應(yīng)用價值。但是，這種短長壁綜合機(jī)械化開采工藝仍然存在一定的限制空間，在選擇應(yīng)用時要注意采煤方法的選擇和效果實現(xiàn)。

1.4放頂煤綜合機(jī)械化開采

在實踐中，放頂煤綜合機(jī)械化開采工藝主要是應(yīng)用于煤層在6 m以上的開采環(huán)境當(dāng)中，并通過設(shè)置長壁工作面的方式完成采煤工作。在應(yīng)用放頂煤綜合機(jī)械化開采工藝當(dāng)中，主要是通過推移工作、截煤工作、窗口處理工作以及運(yùn)輸工作等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)采煤與運(yùn)輸為一體的操作。在應(yīng)用時，放頂煤的開采方式主要是通過設(shè)置窗口的方式完成煤炭的運(yùn)輸。而且，這種開采工藝可以利用有限的支護(hù)材料達(dá)到較好的支護(hù)效果。

1.5薄煤層綜合機(jī)械化開采

薄煤層綜合機(jī)械化開采工作主要的應(yīng)用范圍集中在煤層厚度較低的環(huán)境當(dāng)中，這種較薄的煤層會影響到煤礦巷道的設(shè)置以及采掘工作的效率，進(jìn)而導(dǎo)致煤礦開采的程度受限。為突破地質(zhì)條件的限制，選擇應(yīng)用薄煤層綜合機(jī)械化開采工藝可以在提高其工作效率的同時，提升開采質(zhì)量。從某種意義上而言，薄煤層綜合機(jī)械化開采工藝未來的發(fā)展趨勢是要不斷提高開采設(shè)備的機(jī)械化程度，并以提高煤礦的開采產(chǎn)量為目標(biāo)，推進(jìn)開采效率、開采安全性的雙重發(fā)展。

2.提高綜合機(jī)械化采煤效率措施

2.1綜采工作面縮面回采技術(shù)的應(yīng)用

第一，縮采方案的制定。采用縮采技術(shù)對特殊地質(zhì)作業(yè)時，一般有兩種設(shè)計方案，方案一是：通過一條巷道連通綜采工作面與斷層，該巷道發(fā)揮臨時運(yùn)行軌道的作用，從而有效避開斷層地質(zhì)妨礙開采作業(yè)，同時要求保證原軌道與臨時軌道兩者的運(yùn)行方向雙向進(jìn)行，同時原運(yùn)輸軌道上的調(diào)節(jié)風(fēng)窗需與運(yùn)輸方向外切眼保持5m遠(yuǎn)。方案二：持續(xù)改進(jìn)臨時軌道，從而保障作為工作面軌道之間的中部槽部分能夠通過托運(yùn)安裝在外切眼位置。以上兩種方案都能夠達(dá)到目的。通過比較，第一種方案盡管能夠顯著減少巷道的挖掘工作量，然而在挖掘過程中會造成大量的三角煤炭損失，造成極大的資源浪費(fèi);與第一種方案相比，第二種方案可以顯著提高煤炭作業(yè)的開采回收率，避免了不必要的資源浪費(fèi)，經(jīng)過綜合考慮，方案二更科學(xué)合理，所以下文采用第二種方案來進(jìn)行設(shè)計。

第二，縮面回采過程。采用縮面回采技術(shù)需要按照順序?qū)嵤╅_采作業(yè)，在拆除與設(shè)備安裝就緒后才能實施回撤工作，與此同時，進(jìn)行回采作業(yè)時支架的拆除與設(shè)備的安裝必須采用專用工具，例如開關(guān)與鋼絲繩等必須為專用工具，并且需選擇固定的地點(diǎn)安裝此類工具。此外，而支架以及中部槽必須安裝在外切位置。另運(yùn)輸過程中，采煤機(jī)必須與機(jī)尾保持大于20架以上的距離以達(dá)到清理工作面浮煤的目的，之后將工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，持續(xù)改造巷道，保障采煤作業(yè)正常進(jìn)行。

2.2優(yōu)選綜放工作面的放煤工藝

在進(jìn)行煤礦綜采工作的過程中，為了從整體上提高煤礦綜采工作面機(jī)械化采煤效率，相關(guān)工作人員需要優(yōu)選綜放工作面的放煤工藝，雖然在綜采工作面中，各個方位和方向都能夠進(jìn)行放煤，但是一定要不斷地提高放煤工藝的科學(xué)性以及合理性，相關(guān)工作人員一定要嚴(yán)格的按照工作步驟來進(jìn)行，從而不斷地提高煤礦的采出率。相關(guān)工作人員可以采用循環(huán)的方式來使煤巖能夠得到均勻性的沉降，或者是將矸石放在工作面的上部，從而有效地提高煤炭的質(zhì)量以及開采量。從整體上看，相關(guān)工作人員在確定放煤方式時，主要要全面地了解煤層的厚度，當(dāng)煤層比較薄時，放煤工藝是比較容易的，相關(guān)工作人員可以運(yùn)用單輪的方式來放煤，這種方法是非常便捷的，工作效果也是非常顯著的，對于脊背損失比較小。

2.3提高綜采工作面設(shè)備的開機(jī)率

煤炭綜采工作面的效率高低與采煤機(jī)組的開機(jī)率及其牽引速度具有較大的關(guān)系，其中采煤牽引速度是由系統(tǒng)設(shè)計保證的，是設(shè)備固定的參數(shù)。而開機(jī)率涉及煤礦開采過程中所有設(shè)備，其高低直接反應(yīng)出采煤工作面的生產(chǎn)情況。參照國內(nèi)外先進(jìn)的綜采技術(shù)，結(jié)合該煤礦設(shè)備能力和技術(shù)條件，提高采煤機(jī)開機(jī)率的途徑如下：第一，合理選型和配套設(shè)備，提高設(shè)備的可靠性，尤其是采煤機(jī)組、輸送機(jī)組、液壓支架等要有很好的工作穩(wěn)定性;第二，加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)，減少機(jī)電事故，保證機(jī)電設(shè)備需要的檢修時間及空間，備品備件準(zhǔn)備充足，提高設(shè)備維修性;第三，合理安排各機(jī)電設(shè)備的作業(yè)順序，提高平行作業(yè)時間，降低回采工藝周期，提高回采效率;第四，加大綜采設(shè)備操作人員的培訓(xùn)力度，提高設(shè)備的管理水平，保證設(shè)備的維修質(zhì)量和效率，提高設(shè)備開機(jī)時間。

3.結(jié)束語

綜上所述，隨著各礦井開采使用時間的增長，礦井淺部位的易開采煤層逐漸減少，開采作業(yè)逐步推向深部難采煤層部分來充分滿足市場的需求量，深部煤層的綜采工作面的機(jī)械化作業(yè)順利實施，需要的相應(yīng)的作業(yè)要求會越來越高，在接下來的煤炭開采工作中會面臨諸多要解決的問題，需要我們的相關(guān)工作人員全力研究相應(yīng)策略。

參考文獻(xiàn)

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