摘要：进入新时代以来，我国社会经济水平提高，带动了人们生活质量的不断提升，对于煤炭资源的需求也越来越多。因此煤矿企业也获得了高速发展，而煤矿的开采工作是一项高危工作，为了保障整个采煤工作的安全、可靠、高效，就需要借助综合机械化采煤设备与工艺，才能促使我们煤矿企业获得高速发展。本文针对煤矿综合机械化采煤设备与工艺进行了详细分析。
关键词：煤矿；综合机械化；采煤设备；采煤工艺
引言
在煤矿开采的过程中，一些较为复杂的地质条件会对掘进作业造成一定的影响，此时就需要选用合适的支护工艺，促进开采工作的高效开展。进行煤矿综合机械化采煤工艺研究，实现先进的机械采煤技术与煤矿开采工作的开展的有效结合，进而实现我国煤矿整体采煤工作的顺利开展，进而促使我国的煤矿产业获得更加广阔的发展空间和更加理想的发展前景，为我国煤矿产业的整体发展奠定稳定的基础和提供强大的推动力。
1煤矿开采作业中机械采煤工艺应用现状
煤矿地区的地质条件相对复杂，地质条件的优劣会对煤矿开采作业产生极大的影响，因此在具体工作中，需要对地质条件的影响因素进行明确，有针对性的采取支护工艺，以此保障开采作业的安全。
通常情况下煤矿井巷周围的岩石状态较为松散，且在雨水的侵蚀下，巷道容易出现软化现象，导致围岩结构层出现破坏，对支护作业产生不利影响。而且，在煤矿断层开采的过程中会出现地质变化，导致岩层结构出现问题，如裂缝、压力集中等，这些都会对开采作业的安全性造成影响。基于以上因素，在煤矿开采的过程中，安全事故时有发生，对矿井内工作人员的生命安全带来了严重的威胁，其中最常见的形式就是因煤矿坍塌引起的巷道坍塌。随着时间的推移，煤矿开采过程中应的设备也在不断更新换代，与此同时煤矿掘进的难度也在持续提升，如何保障巷道的安全稳定是现阶段需要重点考虑的一个问题。在这样的情况下，煤矿机械采煤工艺的应用显得至关重要。截止到目前为止，我国煤矿开采中巷道支护工艺的应用已经有很长时间，支护作业所用的材料也在更新发展，现如今最常用的一种方法就是锚杆支护，该工艺能够大幅度的提升巷道内岩层的强度，保证巷道的稳定性。与此同时，随着工艺的不断进步，相应的工艺应用标准规范也在逐步完善。
2煤矿综合机械化采煤工艺
2.1薄煤层综合机械化开采
薄煤层在各大矿区中普遍存在着，但由于受地质环境、采煤技术等条件的影响，其开采难度相对较大，开采效率相对较低，使煤矿达不到一定的经济效益，所以开采度不高。目前，随着市场对煤炭资源的需求量不断加大，再加上煤炭开采技术的不断改进，促使更多的薄煤层也被重视起来了，使薄煤层的开采工作(技术)也得到了一定的发展，尤其是一些综合机械化开采设备的应用，使得薄煤层的开采难度正在逐渐降低，开采量也相对有所提升。因此，为了改善薄煤层产量、提高薄煤层开采效率，就必须大量投入先进的技术设备，合理利用机械化开采设备的优势，逐渐为薄煤层的开采工作打开一条通道。
2.2长臂(壁)综采
长臂(壁)综采技术是巴兰布矿率先采用的综采法，距今已有十年的发展历程，长臂(壁)综采是综合化机械采煤技术的结晶，长臂(壁)综采法首先在工作区域布置回风平岗(巷)、运输平岗(巷)和开切眼，并配备适应井下条件的通风系统，确保井下空气参数正常。首先，优化现有工艺，提高综采综综采工作面的纵向宽度，从而提高采煤机的单刀开采效率，并降低工作面斜切以及端头作业工序的进程时间，达到提升产量的作用。其次，应确保综采工作面宽度的合理性，不能盲目提高工作面宽度，一般以工作面日产量最高或蹲(吨)煤成本最低为原则。最后，为了减少设备搬家造成的效率降低以及开采成本增加，应增加工作面的推进长度从而降低设备搬家次数，而回采港道的掘进和支护、可伸缩带式输送机的铺设长度以及开采现场空间及地质结构是制约工作面走向长度的主要因素，要完成对上述工艺环节的优化。
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2.3短臂(壁)综合机械化开采
短臂(壁)综合机械化开采主要适用于煤层较厚或者规模相对较小的煤矿采煤作业中，其特点是采掘统一、操作灵活，而且开采效率高，所以更加广泛的被应用于采煤过程中。短臂(壁)综合机械化采煤工艺与长臂(壁)综合机械化采煤工艺在巷道开采、顶部支撑、技术选择等方面的原理均相似，不同的是长臂(壁)主要是增加了工作面的长度，而短臂(壁)则比较适用于较短工作面中。短臂(壁)综合机械化采煤工艺能够使回采巷道机械化迅速掘进，还能够实现回采工作面上下端头的迅速作业。因此，短臂(壁)综合机械化采煤工艺以其独特的工艺特点，可以确保小规模或者大规模煤矿回采块段下煤层的有序开采。
2.4放顶煤综采工艺
我国在厚煤层的开采工作中，就会应用放顶煤综采工艺。放顶煤综采工艺的流程为：采煤机的工作面首先需要完成推移输送机以及截煤操作，接下来当截煤次数为两次或者三次时，就可以停止截煤操作。最后将支架放煤窗口打开，将煤矿一次性输送。如果在放顶煤生产中发现矸石，就要将支架放煤窗口立即关闭，当顶煤工作面放煤完成后，才能够进行综采工作面的向前推进。
3复杂地质条件下煤矿机械采煤工艺的具体应用
3.1锚杆支护
若是采用锚杆进行临时支护后再加U型钢架，会使工作区域内的断层出现较大的落差，影响到巷道内围岩间结构的稳定性，若是控制不当很容易造成坍塌现象。在对实际情况进行分析之后，决定采用锚杆支护工艺加U型钢架法。同时对围岩结构进行加固处理，这样可以最大程度的保障煤矿开采过程中顶板的稳定性，构建一个安全的作业环境。
3.2退后卧底法
在煤矿掘进作业的过程中，一些区域的顶板结构较为完整且具有加强的稳固性，且顶板和底板之间的绝对落差超过2.5m，在这样的情况下，可以采用退后卧底法开展机械采煤作业。在具体实施的过程中，掘进机一直处于后退和卧底的状态下，其优势是能够为内部高度和稳定性提供良好的保护，提升断层顶板的稳定性。
3.3直接破顶法
这种方法是利用掘进机械设备直接对断层顶部进行破除，留下较为稳定的顶板围岩结构，在支护作业中最好采取锚网索支护法。这种方法比较适用于硬度低于5级的岩石。但在实际作业的过程中，必须要注意以下几项内容：保障顶板落差处于一定标准范围内；保障掘进工作的均匀推进，避免出现顶板破碎的现象，对支护工作的开展造成不利影响。结合工作实践来看，直接破顶法只在一些特殊条件下使用，如岩石坡度偏缓的情况下。
结语
进行煤矿综合机械化采煤工艺研究，在明确煤矿开采作业中机械采煤工艺应用现状介绍，而后开展复杂地质条件下煤矿机械采煤工艺的应用的全面探索，实现我国煤矿综合机械化采煤水平的进一步全面有效提升。综上所述，为了更好的满足社会生产和居民生活对煤炭资源的需求，煤矿企业必须加大开采力度。对于煤矿开采中遇到的复杂地质条件，要根据实际情况采用合理的机械采煤工艺，一方面保障人员安全，一方面为开采工作的安全开展奠定基础。
参考文献
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论文作者:王天禄,王维国,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/7
标签：煤矿论文; 工艺论文; 作业论文; 工作面论文; 煤层论文; 巷道论文; 工作论文; 《工程管理前沿》2019年第18期论文;