煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝探索

時(shí)間:2022-06-16 08:52:10

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煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝探索

摘要:近年來社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對能源的需求越來越大,對于煤礦的生產(chǎn)來說,中國作為世界產(chǎn)煤大國,目前重工業(yè)對于煤炭的需求量也與日俱增,煤礦企業(yè)中綜合機(jī)械化水平大幅度的提升,綜合機(jī)械化采掘技術(shù)在煤礦采煤作業(yè)中廣泛地應(yīng)用,這對于煤礦企業(yè)增產(chǎn)增效起到了積極的作用,而且整體開采過程中的高效性、安全性和潔凈性也能夠有所保障。

關(guān)鍵詞:煤礦企業(yè);綜合機(jī)械化;采煤工藝;研究分析

在煤礦開采過程中,煤礦企業(yè)開采作業(yè)時(shí),需要保證質(zhì)量的、提高效率、滿足社會的需求,確保煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。要想提高煤礦企業(yè)的采煤產(chǎn)量,最重要的就是綜合機(jī)械化的采煤工藝。

1煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝種類

1.1采煤機(jī)

采煤機(jī)是一個(gè)集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)。在煤礦的開采過程中,礦井采煤的工作面經(jīng)常容易故障出現(xiàn)、產(chǎn)生落煤現(xiàn)象,從而影響煤炭出產(chǎn)量。對此現(xiàn)象,大多數(shù)的煤礦企業(yè)在選擇使用采煤設(shè)備時(shí),主要是選擇刨煤機(jī)和滾筒式采煤機(jī)。我國煤礦企業(yè)在采煤過程中,大部分煤礦企業(yè)選擇采用的是可自動調(diào)節(jié)高度的雙滾筒式采煤機(jī),因?yàn)檫@種雙滾式筒采煤機(jī)在功能上較其他采煤設(shè)備占很大優(yōu)勢,不僅能夠同時(shí)完成采煤中的落煤和裝煤,還能充分適應(yīng)煤層的厚度,具備較強(qiáng)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)水平是這種采煤機(jī)最大的特點(diǎn)。采煤機(jī)在結(jié)構(gòu)與工作原理上與其他采煤設(shè)備大同小異,在生產(chǎn)功率及性能上又占有一定的優(yōu)勢,所以我國煤礦產(chǎn)業(yè)很大規(guī)模上選擇應(yīng)用的是雙滾筒式采煤機(jī)設(shè)備。

1.2液壓支架

液壓支架主要是用于控制采煤工作面、控制減緩礦山壓力的結(jié)構(gòu)物。煤炭開采過程中,涉及到支架遷移、采空區(qū)處理都會用于液壓支架。通常以液壓支架為動力,在高壓液體的作用下,能夠充分儲備動力,并且在整個(gè)工作面的采煤過程中能夠高效的完成頂板支護(hù)、支架前移以及輸送機(jī)推移等多種技術(shù)環(huán)節(jié)。因?yàn)橐簤褐Ъ芸v橫向穩(wěn)定性好、防護(hù)性能強(qiáng)、移架速度快、對頂板適應(yīng)性強(qiáng),所以也應(yīng)用于處理機(jī)器尾部端頭、防治滑動錨固、維護(hù)和傳輸工作面、上下出口等一切相關(guān)的環(huán)節(jié)上。另外,少數(shù)的液壓支架裝置還可以用來輸送和維護(hù)工作面上下出口位置的機(jī)頭、防治錨固滑動以及處理機(jī)尾端頭等。

1.3轉(zhuǎn)載機(jī)

轉(zhuǎn)載機(jī)又稱為順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī),也就是刮板輸送機(jī),它在工作時(shí)安裝在礦井工作面下出口的位置,其中的一端需要與輸送機(jī)連在一起,而另外一端則在機(jī)器的尾部。在工作中它的工作原理就是保證工作時(shí)采出的煤炭能向伸縮的輸送機(jī)里面運(yùn)輸,轉(zhuǎn)送到帶式輸送機(jī)上,通過面向開采面底板的不斷升高,能夠向輸送機(jī)傳輸。在煤炭采集過程中,轉(zhuǎn)載機(jī)可以前后移動,能更方便快捷與高效的完成傳輸目標(biāo)。

1.4輸送機(jī)

在煤礦綜合機(jī)械化采煤的過程中,輸送機(jī)的歷史悠久,現(xiàn)階段很多企業(yè)都有應(yīng)用。由于整個(gè)的采煤流程對煤礦的輸送能力有很大的要求,而且鋪設(shè)的長度也比較長,針對煤礦綜合機(jī)械化工面來說,可伸縮帶式輸送機(jī)裝置所承擔(dān)的任務(wù)是比較系統(tǒng)的。隨著煤礦開采工作面的不斷前進(jìn),可伸縮帶式輸送機(jī)裝置中的貯帶裝置會自動控制輸送機(jī)的長短,以及拉伸程度。對于煤礦綜合機(jī)械化工作面采煤的輸送問題來說,輸送機(jī)的選擇必須具備較強(qiáng)的輸送能力和平面黏貼能力,因煤礦開采的深度與穩(wěn)定性不同,則更需要一些具有高強(qiáng)度、可以彎曲的輸送機(jī)設(shè)備來進(jìn)行更好的煤炭開采工作。不僅能夠高效的完成工作面采煤的輸送工作,還能在確保導(dǎo)軌以及移動液壓支架的良好運(yùn)行。

2斷層采煤技術(shù)分析

從我國目前的采煤技術(shù)來看,斷層采煤目前分為三種主要方法,但是每種方法皆有利有弊。第一種方法為直接割煤,這種方法操作簡單,但局限于上部分與下部分的煤層厚度,如果煤層厚度超過支架厚度則十分快捷方便。第二種方法為割底或者割頂,此方法開采效果好,效率高。但要在液壓偏小的條件下,而且要看巖漿厚度的輕薄和頂板是否完整。第三種方法是斷層上底結(jié)合的方法,斷層距離較大的這種情況下,可以選擇此方法提高煤炭開采率。在煤炭開采之前要充分檢查好設(shè)備,以保證煤炭開采的質(zhì)量。斷層采煤可運(yùn)用支架,使用傾斜式支架或傾斜棚,在施工過程中運(yùn)用間隔法利用帶壓移架降低松動風(fēng)險(xiǎn),縮小與頂部的空余面積。也可利用其它材料對支架進(jìn)行加固,以此用來控制安全位置,保證安全生產(chǎn)。

2.1過褶皺地帶采煤技術(shù)

在采煤工作中會有狹長帶狀、經(jīng)歷強(qiáng)烈地殼運(yùn)動所形成的地塊——褶皺地帶。這種地帶通常幅度較大,需要利用到采煤機(jī)的最大優(yōu)勢,使其頂板表面形成幅度較小的曲面,方便設(shè)備在采煤工作中的進(jìn)退,當(dāng)幅度較大時(shí),保持正面和背面的垂直狀態(tài)。工作中的起伏度有一部分也來源于煤巖壁,為了保證液壓支柱可以正常工作,還是要多加利用采煤機(jī)設(shè)備的隔頂、留底、下切的功能。

2.2運(yùn)用液壓支架采煤技術(shù)

在采煤過程中把運(yùn)輸通道稱為甬道,為了在煤礦里提高支架在甬道力的穩(wěn)定性,首先要在甬道里面比較少的支架部分增加新支架,提高其穩(wěn)定性,在這種情況下,單體液壓更加符合我們的要求。甬道時(shí)常也會發(fā)生各種突發(fā)情況,當(dāng)發(fā)生冒頂時(shí),木垛結(jié)頂?shù)姆椒ㄊ墙鉀Q甬道冒頂時(shí)最有效的方法,在采掘過程中為了施工安全通常鋪設(shè)頂網(wǎng),以此來保證施工安全。在礦壓強(qiáng)度不穩(wěn)定時(shí),在舊甬道開采面上方架置的長木梁要比舊甬道寬才行,和工作設(shè)備之間要存在一定空隙,也要對交界處進(jìn)行加固維護(hù)。震動性爆破方式可以降低頂部的破損度,在落煤施工中一定要采用這種方式。為了減少震動,一定要使用工具進(jìn)行緩慢開采,但這種方式要煤層相對于比較松軟時(shí)才可以使用。為了施工的安全,增加液壓支架的保護(hù)力度也是我們所應(yīng)該注意的。

3長臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

所謂的長壁綜合機(jī)械化采煤工藝,是在工作面設(shè)備的作用下完成的,其中主要包括采煤機(jī)、液壓支架裝置以及可伸縮帶式輸送機(jī)裝置等。為了保證采煤的效率和質(zhì)量,通常需要計(jì)算好工作面長度,可采用端頭作業(yè)與斜切進(jìn)刀的方式進(jìn)行開采。因?yàn)楣伟遢斔蜋C(jī)會使工作面長度增加時(shí)常收到制約與困擾,為此較為有效的方法是增加工作面長度和減少采煤過程中斷頭工作工序和對煤層斜切次數(shù)移。采用這種方式進(jìn)行采煤工作中,還需要對開采礦點(diǎn)進(jìn)行充分的考察了解,對地質(zhì)條件、可伸縮式輸送機(jī)的伸縮長度以及工作面的推進(jìn)長度等有個(gè)清楚的認(rèn)識,從而掌握好采煤機(jī)的工作深度,提高采煤量,確保端頭作業(yè)工序以及其他設(shè)備的工作效率,實(shí)現(xiàn)采煤量的最大化。

4短臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

在煤礦重復(fù)開采與工作面上下端頭機(jī)械化開采過程中,短壁綜合機(jī)械化采煤工藝和長壁綜合機(jī)械化采煤工藝大致相同,尤其是在工作面巷道開采、煤礦輸送以及工作面頂部支撐等方面更是相差無幾,但是,在工作面的設(shè)置上卻有很大的差別。為了有效緩解采煤比例不均勻、工作面緊湊、回收煤柱與煤塊,這種短臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)往往能大放異彩,因?yàn)檫@種采煤技術(shù)具有統(tǒng)一性、與適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。但由于短臂機(jī)械僅局限與工作面上的采煤工作,適用性較差,不適合放置在長臂綜合機(jī)械化開采的工作面、回采塊段小的大型化煤礦、斜度較高煤層較厚的煤礦之中,使用基本上是退式的采煤方法。所以很多中小型煤礦不適合應(yīng)用此工藝。另外,在各種機(jī)器和設(shè)備的使用上一定要采用輕便的設(shè)備,從而便于工作面的移動和安裝,提高采煤工作的效率和質(zhì)量。

5結(jié)語

相較與普通機(jī)械化采煤,綜合機(jī)械化的采煤技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工作面支護(hù)、開采、裝煤、運(yùn)煤等主要作業(yè)全部機(jī)械化,很大程度上減少了人工勞動力,提高了產(chǎn)煤的穩(wěn)定性與安全性。在今后的發(fā)展中,更應(yīng)該緊隨現(xiàn)代化的腳步,不斷提高煤礦采煤的效率和質(zhì)量,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李維明,馬曉薇,侯運(yùn)炳.基于結(jié)構(gòu)分解方法的采煤機(jī)械化對煤炭高效開發(fā)的貢獻(xiàn)研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識.2010.39(14);131-132.

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作者:楊森 單位:山西西山煤電股份有限公司西曲礦