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煤礦綜采工藝技術(shù)

2021-04-11 23:08王成林
當(dāng)代化工研究 2021年12期
關(guān)鍵詞:工藝技術(shù)采煤機(jī)輸送機(jī)

*王成林

(太原煤氣化集團(tuán)公司爐峪口煤礦 山西 030204)

我國自20世紀(jì)70年代首次引進(jìn)煤礦綜采設(shè)備,這也是國內(nèi)煤礦綜采工藝技術(shù)的發(fā)展源頭,與此同時煤礦企業(yè)的綜合效益也有了進(jìn)一步提高,采煤效率提高的基礎(chǔ)上使得采煤質(zhì)量也有了重大突破。而當(dāng)前,對于煤礦企業(yè)來說,先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和煤礦綜采工藝技術(shù)成為了決定企業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)營競爭的重要因素。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展,我國很多煤礦企業(yè)在綜采工藝技術(shù)上已經(jīng)實現(xiàn)了機(jī)電一體化和機(jī)械化生產(chǎn),不僅有效控制了煤礦生產(chǎn)的成本投入,同時也有效提高了采煤的產(chǎn)量與質(zhì)量,這對于煤礦企業(yè)的發(fā)展來說具有重大意義。但目前我國在煤礦綜采工藝技術(shù)的研究和發(fā)展方面仍然與發(fā)達(dá)國家具有一定差距,我國雖然煤炭礦產(chǎn)資源豐富,但分布較為分散,隨著礦產(chǎn)的采掘,如今所面臨的采礦工作面越來越深入,地質(zhì)條件越來越嚴(yán)苛,這也對煤礦綜采工藝技術(shù)提出了更高的要求。

1.煤礦綜采工藝技術(shù)概述

煤礦綜采工藝技術(shù)在提高煤礦開采效率的同時也為安全開采予以充分的保障,在實際作業(yè)期間,綜采工藝技術(shù)經(jīng)過了多年的發(fā)展,也在近年來相繼實現(xiàn)了煤礦綜采中的綜合機(jī)械化和機(jī)電一體化開采,幫助煤礦企業(yè)實現(xiàn)了生產(chǎn)成本的控制以及生產(chǎn)效益的提高,促進(jìn)煤炭企業(yè)的發(fā)展,也為煤炭企業(yè)的經(jīng)營與競爭提供了可靠的技術(shù)支持。對此企業(yè)需要更加重視煤礦綜采工藝技術(shù),合理應(yīng)用、高效應(yīng)用煤礦綜采工藝技術(shù),充分發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢和作用,為我國煤礦企業(yè)的發(fā)展提供更強(qiáng)的生命力,維持良好的生產(chǎn)經(jīng)營狀態(tài)。同時,在充分發(fā)揮煤礦綜采工藝技術(shù)優(yōu)勢的同時,還要結(jié)合生產(chǎn)區(qū)域的具體情況,加強(qiáng)綜采技術(shù)設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用,如電牽引采煤機(jī)和大型刮板輸送機(jī)等有關(guān)設(shè)備,進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦綜采作業(yè)的質(zhì)量與效益,改進(jìn)煤礦采掘方式方法,提高煤礦開采的技術(shù)水平。除此之外,煤礦企業(yè)還要對煤礦綜采工藝技術(shù)具有充分的認(rèn)知,進(jìn)一步落實綜采工藝設(shè)備的管理以及后期維護(hù)保養(yǎng)工作,確保設(shè)備能夠穩(wěn)定運作,通過穩(wěn)定的運作和先進(jìn)的性能為煤礦綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用效果提供可靠支持,提高煤礦開采的綜合效益[1]。

2.煤礦綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用要求

(1)積極引進(jìn)先進(jìn)的煤礦開采設(shè)備

煤礦綜采設(shè)備的性能以及運作穩(wěn)定性一定程度上決定了煤礦開采的質(zhì)量與效益,先進(jìn)的設(shè)備能夠進(jìn)一步提高煤礦開采的技術(shù)水平,促進(jìn)綜采工藝技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮,因此設(shè)備的引進(jìn)成為了煤礦企業(yè)當(dāng)下發(fā)展與競爭的重點內(nèi)容。我國之所以能夠在煤礦產(chǎn)量上居于世界前列,不單單是因為煤礦開采工藝較為先進(jìn),同時也表現(xiàn)在煤礦綜采設(shè)備的先進(jìn)性,如煤機(jī)設(shè)備在國際上處于先進(jìn)水平,設(shè)備與技術(shù)的先進(jìn)性為我國成為世界產(chǎn)煤大國奠定了堅實的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國在煤礦綜采工藝設(shè)備方面的應(yīng)用主要包含了大型刮板輸送機(jī)、液壓支架、帶式輸送機(jī)等,煤礦綜采工藝技術(shù)相對來說較為復(fù)雜,煤礦開采也面臨著越來越復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,所以對于設(shè)備的功能性與穩(wěn)定性也有了更高的要求,設(shè)備除了技術(shù)較為先進(jìn),同時也要具有較大的功率和輸送能力,并且也要確保機(jī)械強(qiáng)度在多種工作環(huán)境下可以充分適應(yīng)煤礦開采作業(yè)。而且還要確保綜采設(shè)備的后續(xù)維修保養(yǎng),使設(shè)備能夠始終保持穩(wěn)定正常的狀態(tài)投入到煤礦開采作業(yè)之中,按照設(shè)備的不同性能和用途,基本可以分為以下幾種類型:①用作采煤工作面的開采和運輸,如液壓支架設(shè)備和刮板輸送機(jī)、端頭支護(hù)設(shè)備等,當(dāng)前俄國的電牽引采煤機(jī)的技術(shù)較為先進(jìn),開采煤層高度能夠達(dá)到0.8~7.0m之間,總裝機(jī)功率在235~2500kW之間,能夠滿足煤礦開采作業(yè)的各種需求,進(jìn)一步提高了采煤效率;②用作巷道中的煤炭運輸設(shè)備,比如轉(zhuǎn)載機(jī)、運輸機(jī)、破碎機(jī)等;③用作組織管理的設(shè)備,如廣播設(shè)備等通訊設(shè)備,同時也包括有關(guān)的輔助設(shè)備,比如供水供電設(shè)備等。

(2)煤礦綜采工藝流程以及工作模式

為了進(jìn)一步提高煤礦開采作業(yè)的安全性,保證煤礦綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用效果,需要不斷加強(qiáng)工藝流程和開展模式的分析與優(yōu)化,具體需要明確以下幾點:①在煤礦開采期間,需要按照生產(chǎn)區(qū)域的實際情況和行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),注重采煤機(jī)的切煤、裝煤以及輸送機(jī)的煤礦運輸?shù)龋砸剖揭簤褐Ъ芮耙?,頂板?qiáng)行放頂?shù)裙に嚩家茖W(xué)規(guī)劃流程,從而加強(qiáng)煤礦綜采水平,為煤礦生產(chǎn)提供支持,也幫助煤礦企業(yè)控制生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效益的同時促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;②在明確煤礦綜采所需的工作模式后,還要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況和工藝流程情況,通過以往的開采經(jīng)驗和科學(xué)的采煤方法,在煤礦綜采作業(yè)中建立科學(xué)的工作模式,為煤礦綜采作業(yè)予以合理指導(dǎo)。而且煤礦生產(chǎn)人員在工作過程中也要針對煤層的厚度和工作面長度、進(jìn)刀模式等進(jìn)行全方位考量,確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性,為綜采作業(yè)的連續(xù)性推進(jìn)提供保障,為煤礦的高效開采提供支持。煤礦企業(yè)需要按照綜采區(qū)域的具體情況以及有關(guān)要求,做好采煤現(xiàn)場不同工種人員的配置工作,確保綜采工作的效率和質(zhì)量,提高煤礦生產(chǎn)的技術(shù)水平[2]。

3.煤礦綜采工藝技術(shù)分析

(1)短壁綜合機(jī)械化開采工藝

在煤礦開采作業(yè)中,短壁綜合機(jī)械化開采工藝具有廣泛的應(yīng)用,并且相比于傳統(tǒng)開采工藝來說具有更為顯著的優(yōu)勢,可以為煤礦綜采機(jī)械化水平予以保障。這一技術(shù)工藝能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)環(huán)境條件,即便是工作面復(fù)雜的情況也能針對不規(guī)則形狀的煤層工作面實現(xiàn)正常開采,而且機(jī)械化開采水平較高,生產(chǎn)效益較為顯著。在煤礦開采過程中,短壁綜合機(jī)械化開采工藝的運用必須要對工作面特征具有明確認(rèn)知,確保這一技術(shù)的優(yōu)勢和作用能夠進(jìn)一步展現(xiàn),具體優(yōu)勢有以下:①以短壁綜合機(jī)械化開采工藝作為基礎(chǔ)的煤層開采工作面相對更短,需要在后退式開采方式的基礎(chǔ)上針對工作面進(jìn)行高效開采;②通過雙滾筒采煤機(jī)的應(yīng)用,以及對應(yīng)的采煤計劃的制定,能夠為煤礦綜采作業(yè)提供可靠的依據(jù),同時還要按照采煤工作區(qū)的具體狀況科學(xué)選擇采煤方式并合理運用,保證煤礦生產(chǎn)期間的采煤作業(yè)能夠順利進(jìn)行。采煤機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用可以提高煤層的開采深度,保證煤礦開采作業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)行,達(dá)到煤礦生產(chǎn)區(qū)域的高效生產(chǎn)目標(biāo),為煤礦開采作業(yè)的完成提供支持;③輕型開采機(jī)械設(shè)備的合理運用能夠提升綜采工作面的開采效率,為煤礦的運輸提供條件,也讓煤礦綜采的目標(biāo)能夠順利實現(xiàn)[3]。

(2)長壁綜合機(jī)械化開采工藝

一般來說,對于一些穩(wěn)定且煤層坡度比較緩,頂板狀態(tài)較為良好的煤層,通過長壁綜合機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用能夠達(dá)到較為良好的效果,一般在煤礦綜采工藝設(shè)計環(huán)節(jié)中,多數(shù)情況下會采用超長采煤工作面,將2臺采煤機(jī)進(jìn)行預(yù)先配備,而且一般有兩種刮板輸送機(jī)的設(shè)計工藝,一種為在同一采煤面中設(shè)計刮板輸送機(jī),通過采煤機(jī)進(jìn)行上半部分煤層與下半部分煤層的切割;另一種則是將中間巷作為運輸巷道,之后配置1臺刮板輸送機(jī)在上半部分以及下半部分采煤面中,從而實現(xiàn)煤礦的相向運輸。而短壁綜合機(jī)械化開采工藝與長壁綜合機(jī)械化開采工藝的兩相對比具有較為明顯的差異,主要表現(xiàn)在長壁綜合機(jī)械化開采工藝的開采工作面相對更長,但也可能會對開采工作面復(fù)雜工序的降低帶來一定影響,但實際上在開采過程中也進(jìn)一步提高了單刀切割煤炭的開采量,對于煤礦開采產(chǎn)量以及綜采效率的提升來說具有更為明顯的優(yōu)勢。而且長壁綜合機(jī)械化開采工藝的煤層工作面的明確需要結(jié)合煤層工作面的地質(zhì)環(huán)境情況、輸送機(jī)長度等因素,同時還要根據(jù)煤礦日生產(chǎn)能力進(jìn)行確定,因此需要重點把握煤層工作面的長度,確保煤礦綜采的產(chǎn)量與生產(chǎn)效率,對開采現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察,評估煤礦生產(chǎn)能力,針對工作面長度進(jìn)行合理規(guī)劃,能夠盡量降低工作面轉(zhuǎn)移次數(shù),從而提高生產(chǎn)效率。

(3)煤礦綜采工作面的端頭作業(yè)及快速搬家

對于煤礦工作面綜采作業(yè)來說,上下端口的端頭支護(hù)以及載機(jī)轉(zhuǎn)移工作也會對綜采作業(yè)開展實效帶來影響,近年來我國煤礦綜采工作面的不斷發(fā)展,割煤速度也越來越快,針對工作面端頭的支護(hù)要求也有了提高,但端頭作業(yè)所存在的問題也非常明顯而且復(fù)雜,對采煤作業(yè)的開展效率帶來影響,對此需要進(jìn)一步提高綜采工作面的端頭作業(yè),同時,綜采工作面的快速搬家包含了通道支護(hù)、頂板維護(hù)、工作面支架運輸?shù)裙ぷ鳎焖侔峒业木C合水平也是影響煤礦綜采工作面效率的重要因素。在快速搬家水平的提高方面目前已經(jīng)取得了顯著的技術(shù)研究成效,可以達(dá)到不同要求的設(shè)備以及支架搬運,能夠提高快速搬家的整體效率,降低設(shè)備搬家的所需時間,確保煤礦綜采生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性[4]。

4.結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,煤礦企業(yè)若想提高自身的競爭能力以及發(fā)展力,則需要從技術(shù)創(chuàng)新的方向著手,通過技術(shù)創(chuàng)新來提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。綜采工藝技術(shù)水平?jīng)Q定了煤礦開采作業(yè)的效率以及經(jīng)濟(jì)效益,因此企業(yè)需要不斷創(chuàng)新,積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)工藝,為企業(yè)的發(fā)展予以充足的動力。

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