賈禮祥
(西山煤電屯蘭礦,山西 太原 030206)
我國的綜采工藝自20世紀70年代采用第一套全綜采設(shè)備之后逐步發(fā)展起來,大大的提高了產(chǎn)煤效率,為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。先進的生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)工藝,是煤礦企業(yè)持續(xù)長久發(fā)展的關(guān)鍵。目前,我國的煤礦綜采工藝技術(shù)基本實現(xiàn)綜合機械化、機電一體化的現(xiàn)代化作業(yè),能夠有效的降低生產(chǎn)成本,增加采煤產(chǎn)量,使煤礦業(yè)實現(xiàn)了高產(chǎn)高效率的開采作業(yè)。
綜采工藝設(shè)備的先進水平直接影響到煤礦開采的效率,先進的綜采設(shè)備,能夠大大提高采煤效率和質(zhì)量,是煤業(yè)研究的重點。我國作為世界上第一大產(chǎn)煤國,不僅在開采工藝上達到世界領(lǐng)先水平,在綜采設(shè)備,如煤機設(shè)備等在世界排行名列前茅,屬于先進的煤礦開采設(shè)備。目前,我國在煤礦綜采工藝上的設(shè)備主要是電牽引采煤機、大型刮板輸送機、系列化液、壓支架、大運距帶式輸送機等,采煤工藝的復(fù)雜性以及環(huán)境的嚴峻性,要求必須功率大、技術(shù)先進、具備較大的運輸能力以及機械強度,在特殊環(huán)境下能夠適應(yīng)作業(yè)。同時,要注意綜采設(shè)備的保養(yǎng)與維修,確保設(shè)備能夠正常作業(yè),保證采煤工作能夠正常進行。根據(jù)用途不同,綜采設(shè)備主要分為以下幾個方面:①用于采煤工作面的開采、運輸以及保護的設(shè)備,例如采煤設(shè)備、液壓支架類設(shè)備、刮板輸送機、端頭支護設(shè)備等。目前,我國的電牽引采煤機已達到世界先進水平,其開采煤層高度在0.8~7.0 m之間,總裝機功率達238~2500 kW,滿足了煤礦開采的需要,使我國采煤量以及采煤效率大大增加。②用于巷道內(nèi)的煤炭運輸設(shè)備,例如破碎機、轉(zhuǎn)載機、運輸機、皮帶等。③用于煤業(yè)組織管理的設(shè)備,例如調(diào)度臺、廣播、電話、語音信號設(shè)備等。此外,還有一些其他的輔助設(shè)備,例如供電、供水、供風等設(shè)備。
煤礦開采是一項復(fù)雜危險的工作,因此必須嚴格按照其綜采工藝流程來進行規(guī)范安全作業(yè)。首先,煤礦綜采工藝的流程主要包括采煤機切煤、落煤和裝煤、輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機到新位置、采空區(qū)、頂板強行放頂?shù)?,在作業(yè)過程中,不僅要根據(jù)實際狀況設(shè)計優(yōu)化的綜采工藝流程,例如現(xiàn)場條件、采煤機工作方式、裝運煤的方式等的實際情況;還要注意采煤作業(yè)面的優(yōu)化,根據(jù)實際煤層來采用合適的綜采技術(shù),如考慮煤層厚度、工作面長度、進刀方式等,一來要保證采煤工作的連續(xù)性,二來保證采煤工作的高效率。其次,大部分煤礦企業(yè)目前都是采用三八制工作方式,采取靈活的三班倒班制,一般是兩班采煤,一班準備或者兩班半采煤,半班準備的綜采作業(yè)模式,也有部分企業(yè)是實行四六制的工作模式,此種工作模式流動性更大,更靈活,一般采用三班采煤,一班準備或者四班交叉作業(yè)的模式??茖W(xué)合理的倒班制模式,能夠有效提高采煤工作面的開機率,減少機械準備時間、工序結(jié)合時間、工種交接時間、檢修時間等,從而提高采煤效率。另一方面,根據(jù)綜采工藝流程的實際內(nèi)容,配備合理的工作人員,不同工種的人員負責不同的采煤工作,具體到煤炭的開采、裝、運等各方面,盡量細化分工,各崗位員工各盡其職,認真規(guī)范作業(yè),提高采煤工作的效率和保證作業(yè)的安全可靠性。
目前,我國煤礦綜采工藝技術(shù)基本實現(xiàn)現(xiàn)代化、機械化,使煤礦開采具有生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)連續(xù)性強、產(chǎn)量高、效率高等特點。根據(jù)實際的煤層工作面以及綜采設(shè)備的具體情況,對煤礦機械化開采工作面進行優(yōu)化設(shè)計,根據(jù)不同的工作面機械設(shè)備實際情況,經(jīng)常需要不斷擴大煤層工作面的尺寸,采取不同的綜采工藝技術(shù)進行開采,以便更好地滿足生產(chǎn)的需求。一般分為以下三種常見煤礦綜采工藝技術(shù)。
短壁綜合機械化開采工藝是常見的一種煤礦綜采工藝,其主要針對一些復(fù)雜的煤層工作面或環(huán)境條件惡劣的煤礦開采而制定的煤礦綜采工藝技術(shù),主要適用于投注和形狀不規(guī)則的煤層機械化開采,采用短壁綜合機械化開采工藝技術(shù)進行煤礦開采的煤層工作面主要有以下三個特點:第一,采煤的工作面較短,而且一般采用后退式開采的工作方式;第二,采用雙滾筒采煤機,根據(jù)滾筒螺旋的旋轉(zhuǎn)次序和方式確定采煤機的工作模式,其主要運行模式是從中部斜切進刀且單向割煤方式,此外,還需根據(jù)采煤層的實際情況,加大采煤機的開采深度,以便適應(yīng)開采,保證開采作業(yè)正常進行;第三,煤礦開采設(shè)備便于整理和運輸,隨著我國煤礦綜采技術(shù)與綜采設(shè)備的發(fā)展,設(shè)備的輕便在一定程度上會影響到煤礦開采的工作效率,因此,輕型化的開采機械設(shè)備,不僅便于運輸整理,還可提高煤炭的采集工作效率。
長壁綜合機械化開采工藝主要適用于一些相對穩(wěn)定、頂板狀態(tài)良好、少斷層、煤層坡度較緩的煤層,一般在設(shè)計開采工藝時都是采用超長的采煤工作面,同時配備2臺采煤機。此外,對于刮板輸送機的設(shè)計工藝,一種是把刮板輸送機設(shè)置在同一個采煤面上,分別用來切割采煤面的上半部分煤層和下半部分的煤層;另一種則是把中間巷道作為運輸巷道,然后在上半部分和下半部分煤面上各配備1臺刮板輸送機,形成相向運輸。長壁綜合機械化開采相比于短壁綜合機械化開采而言,主要有兩方面不同之處。一方面,長壁綜合機械化開采的煤層開采工作面比較長,為降低開采工作面的各種復(fù)雜工序帶來的負面影響,一般會在開采過程中增加單刀切割煤炭的開采量,可以有效提高煤礦開采的產(chǎn)量,從而提高煤礦開采的工作效率。另一方面,對于長壁綜合機械化開采工藝的煤層工作面的確定,不僅與煤層工作面的地質(zhì)環(huán)境因素、輸送機長度有關(guān),還與煤炭的日生產(chǎn)能力相關(guān),因此,煤層工作面長度的合理控制尤為重要,直接關(guān)系到煤炭的產(chǎn)量以及生產(chǎn)效率,根據(jù)實地考察以及對煤炭生產(chǎn)能力的評估設(shè)計合理的生產(chǎn)工作面長度,有利于減少工作面的轉(zhuǎn)移次數(shù),從而達到高效率生產(chǎn)。
在煤炭工作面的綜采過程中,影響最大的上下端口的端頭支護工作與載機的轉(zhuǎn)移工作,這兩項工作的效率直接決定了綜采工作面的工作效率。隨著我國綜采工作面的快速推進,如割煤速度的加快,對工作面端頭支護工作的要求越來越高,而端頭作業(yè)的問題逐漸嚴重,嚴重影響開采煤礦工作的效率,制約著采煤的產(chǎn)量,因此,提高綜采工作面的端頭作業(yè)至關(guān)重要。此外,綜采工作面的快速搬家主要包括通道支護和掘進、停采前的頂板維護以及工作面支架的運輸?shù)葍?nèi)容,其快速搬家的水平是煤礦綜采工作面高效率的體現(xiàn)。提高快速搬家的水平,是提高煤炭開采產(chǎn)量的重要因素之一,在這方面,我國已經(jīng)取得了一定的成就,能夠提供滿足不同要求的設(shè)備支架搬運車,以保證快速搬家工作的效率,節(jié)約機械設(shè)備搬家的時間,實現(xiàn)煤礦綜采工作面生產(chǎn)的連續(xù)性,從而滿足綜采工作面快速生產(chǎn)的需要,大大提高采煤的產(chǎn)量,保證綜采工作面作業(yè)的高效性、快速性。
在現(xiàn)代工業(yè)激烈競爭的背景下,煤礦企業(yè)要提高自身的企業(yè)核心競爭力,必須加快創(chuàng)新技術(shù)。對于煤礦開采而言,煤礦綜采工藝技術(shù)的水平直接決定煤礦企業(yè)的工作效率以及經(jīng)濟效益,因此,煤礦企業(yè)要不斷引進先進的工藝技術(shù)和工藝設(shè)備,對工藝技術(shù)要勇于創(chuàng)新,為提高企業(yè)競爭力及經(jīng)濟效益提供有力保障。
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