摘要：综合机械化采煤效率随着采煤设备和采煤技术的不断更新在飞速提高。机械化采煤可大规模提高煤的产量和质量，从而实现安全、干净、高效率的煤矿开采。分析了综合机械化的采煤技术问题进行讨论，并当前综合机械化采煤的工艺进行分析。
关键词：采煤；综合机械化；工艺研究
引言
随着科学技术飞速进步，煤炭开采工艺也在不断发展当中。在煤矿开采过程中，使用机械化自动化设备，实现安全、清洁、高效、高产的煤矿开采，综合机械化采煤工艺即所谓的综采，是指采煤工作面的破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等基本工序都实现机械化作业。这项工艺具有机械化程度广、设备能力大、自动化程度高、设备性能好、技术较先进等特点，这些特点被越来越多的煤矿企业所广泛应用。在煤矿开采过程中运用这项技术，用机械代替人力，不仅减少了人力资源的浪费，且可大幅度提升生产的工作效率，同时能提高生产的安全性。近些年煤矿安全问题屡见不鲜，给企业员工的生命财产安全带来了威胁，综合机械化采煤这项工艺的出现及使用，能在一定程度上避免煤矿安全问题的发生。
1、综合机械化采煤的主要设备
1.1工作面运输机
在应用综合机械化采煤工艺施工时，由于开采效率高，且铺设的运输工作面较长，整个采煤过程需有高运能的输送机做配合。当前，可弯曲式刮板输送机，是很多矿井进行综合机械化采煤施工的首选输送机，应用此机械不但能很好地满足采煤工作面的运煤需求，而且可作为支点来支撑导轨运行与移动液压支架移动，因此，此机械也越来越受到广大矿井的青睐。
1.2采煤机
采煤机是集液压、机械还有电气设备为一体的复杂庞大系统，它在现代化煤矿企业生产中也是非常重要的设备。它主要分为刨煤机和滚筒式采煤机两种，在中国使用较多的就是可以调节高度的双滚筒型采煤机。这种采煤机的工作原理及结构和平时使用的采煤机比较类似，但在生产能力及功率上要远远高于普通采煤机。
1.3转载机
转载机指的是顺槽用刮板转载机。一般情况下，它一端连接的是工作面输送机，另一端连接在输送机机尾部分，因此，工作面运输出来的煤炭，经过设备升高后，就可转送到伸缩式输送机上，转载机在其中起到的作用是推进整体装置前进。
1.4破碎机
破碎机安装在桥式转载机主体部和机尾部之间。桥式刮板转载机输送的煤炭通过破碎机时，破碎机锤轴组件的破碎轴带动破碎锤头高速旋转，将大块煤冲击破碎成所需的块度，再经桥式刮板转载机运输到带式输送机上，从而把煤炭运出工作面。
1.5液压支架
所谓液压支架是自移式液压支架的简称，依靠的主要原理是以高压液体作为主要动力来完成支架前移、顶板支护还有推移输送机等处理工序。在使用液压支架时，应与采煤机还有工作面运输机进行配套使用，这样才可实现采煤的综合机械化和自动化，改善和提高设备效率，减轻工人工作强度，并极大限度保障工人人身安全。
1.6可伸缩带式运输机
在实施综合机械化采煤作业时，区段运输巷中一项重要运输设备为可伸缩带式输送机，该设备自身具有一定贮带功能，其贮带长度可达50m至100m。当推移矿井回采工作面时，可伸缩带式输送机的贮带功能，可根据实际需求拉伸或缩短输送机长度。通常回采工作面每向前推进25m至50m，可伸缩带式输送机就会实施一次频率开展，借助带式输送机的实时频率开展，可有效缩短控制输送带耗时。
1.7乳化液泵站及移动变电站
移动变电站与乳化液泵站相比于普通机械化采煤，在应用综合机械化采煤工艺后，其移动变电站可随矿井回采工作面推进不断前移。在煤矿开采作业中，变电所送来的高压电，不能直接应用于设备电机、采煤机，需借助移动变电站进行电压转换，把电压转换成能匹配这些设备的电压，以供设备工作使用。此外，工作面所用的液压设备，需有高压力乳化液提供动力，这些高压力乳化液主要来自于乳化液泵站。由于综合机械化采煤所配套的乳化液泵站可随工作面不断推移，这样可显著节约工时，大幅提高采煤效率。
2、煤矿综合机械化采煤工艺方法
我国综合机械化采煤工艺包括很多设备：滚筒采煤机、液压支架、桥式转载机、可弯曲刮板输送机、乳化液泵站、可伸缩带式输送机、集中控制设备、供电设备、单轨吊车等。作为传统的综合机械化采煤工艺技术，不仅仅扩大其适用范围，也在工作面长度上有所变化：一方面，凭借工作面设备所具备的能力，在长壁综采的基础上，不时地增加工作面的长度以及推进长度；另一方面，也有利用短壁综合机械化采煤工艺开采的“短工作面”。
2.1长壁综合机械化开采
长壁综合机械化采煤工艺基本应用于缓倾斜或倾斜煤层。当利用长壁综合机械化开采时，要想减少工作面斜切进刀以及端头工作等步骤对生产影响的时间，应当增加综采工作面的长度，增多采煤机一刀的切煤量。一般情况下，按照工作面每天产量的最高值或者最低的吨煤成本，来确定工作面的长度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆很多因素都可以影响工作面的长度，最主要的两种因素分别是工作面的地质环境因素和刮板输送机的铺设长度。加大工作面的推进长度是降低工作面搬家次数最直接、最有效的办法，而影响工作面走向长度的主要因素却是回采巷道的挖掘和支护、采场的地质构造、可伸缩带式输送机的铺设长度。
2.2短壁综合机械化开采
要想达到机械化快速挖掘以及综采工作面上、下端头的快速作业，就要利用短壁综合机械化采煤工艺。该方法拥有众多优点，其中包括机动灵活、采掘合一以及使用范围较广。对于回收煤柱以及不规则块等煤炭资源、开采“三下”压煤技术、有效调节采掘比例失调问题和紧张的工作面接替问题做了最好的基础。对于倾斜中厚或者厚煤层的中小型矿井的开采、回采块段小的大型矿井以及不适合利用长壁综采工作面开采的煤层都适用于短壁综合机械化开采工艺。
2.3短长壁综合机械化开采
短长壁综合机械化开采的原理就是在已经挖掘的巷道巷柱式开发区内，建立长壁工作面，同时采用综采成套设备回采煤柱的采煤法。其只是作为由巷柱式开采转向长壁综合机械化开采的过渡期的一种开采方法，而非主流的采煤方法，是应该被列入淘汰范围的。
2.4放顶煤综合机械化开采
在中国的厚煤层开采中应用最广泛的是放顶煤开采，放顶煤综合机械化开采的步骤分为以下三步：首先，采煤工作面进行落煤、装煤、运煤以及推移输送机等阶段；其次，经过2～3刀截煤后暂停，再按顺序打开位于支架后部的放煤窗口进行放顶煤，由位于支架后部的第二部运输机运出。当矸石出现时，马上关闭放煤窗口；最后，工作面全长将顶煤放完，即完成一次放煤全过程。当顶煤全部放完后，便可以向前推进综采工作面。3煤矿综合机械化采煤优势采煤工作面应用综合机械化采煤法后，工作面的破煤、装煤、运煤以及巷道支护等都可实现机械化，此采煤法的最大优势就是机械化程度高。传统采煤法工作面的打眼、放炮、落煤都需人工作业，整个开采作业基本由人来完成，不但煤炭产量低，而且易浪费煤炭资源，甚至引发人员伤亡。而综合机械化采煤各开采工序主要由机械来完成采煤作业，如用采煤机采煤，运输机装煤，液压支架自移，自行脱落采空区顶板等。此外，井下水、电系统，安全系统等也都引入了自动化，有效减少了劳动力，减轻了工人劳动强度，符合现代矿井的安全、高效开采需求。
3、综合机械化采煤设备的要求
3.1适应不同的采煤环境条件
由于地势、气候不同，各地煤矿开采条件也就千差万别，所以开采过程机械化的实现对开采的技术和设备有很高要求，开采所用的设备必须能适应不同的地质环境和工作环境，在各种环境下都能很好地进行施工，确保开采效率。
3.2适应井下开采环境的要求
施工环境不同，对机械化采煤设备的要求也不同。在矿井中进行施工时，由于开采过程采用的是全面机械化技术，所以就需开采设备能适应井下环境，能针对矿井下的条件进行开采工作，避免出现因环境变化而导致机器不能正常运转的现象，确保开采过程安全高效。
3.3适应大断面巷道快速掘进的要求
在开采过程中采用综合机械化采煤工艺进行煤输送时，采用的是一种可弯曲刮板输送机，这种机器虽然具有很强的运输能力，但需铺设较长的工作面，所以在使用该工艺时，为了能使可弯曲刮板输送机进行高效率输送，开采中必须使用大功率掘进机和连续采煤机这些能满足大断面巷道快速掘进要求的机器。这些机器能快速铺设出合适的工作面长度，使运输机正常工作，满足高效率输送的要求。
4、综合机械化采煤工艺的推广措施
（1）所用的采煤机必须能适应综合机械化生产需求，这是推广综合机械化采煤工艺，首先应解决的问题，同时也是实现机械化采煤的关键。
（2）在进行综合机械化采煤工作面设计时，必须重视要能实现整个生产过程的高度连续性。矿井引入机械化采煤工艺后可显著提高煤矿生产效率，使工作面日产量得以增加，这就对工作面煤炭的及时运输提出了更高要求。
（3）综合机械化采煤中，应用了自动化移动的液压支架，此支架的应用，可有效弥补传统采煤工艺存在的缺陷，不但能缩短移架工时，而且能显著提高支架性能，实现及时、有效支护。上述工艺，很好地体现了传统采煤工艺与综合机械化采煤工艺的不同，综合机械化采煤工艺的应用，可有效弥补传统采煤工艺中的很多不足，同时可减少劳动力，减轻工人作业强度，提高煤炭产量。
结束语
合理运用煤矿综合机械化采煤工艺，扩大实际应用范围，有利于实现煤矿安全、高效的生产目标，确保生产计划顺利实施的同时也为传统采煤工艺的改进提供了必要的参考依据。在未来煤矿企业稳定发展的过程中，综合机械化采煤工艺在实际的应用中将会发挥更大的作用，一定程度上增强了煤矿企业战略部署制定的合理有效性，给矿区生产安全性的增强提供了重要的保障作用。充分发挥煤矿综合机械化采煤工艺的优势，将会逐渐地扩大煤矿产业规模，全面提升我国煤矿的整体生产水平。
参考文献：
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[2]李飞，李小牛，牛强.煤矿综合机械化采煤工艺研究[J].山东煤炭科技.2014（07）
[3]李晋忠.浅谈煤矿综合机械化采煤技术的发展[J].技术与市场.2014（07）
论文作者:刘鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/17
标签：工作面论文; 工艺论文; 煤矿论文; 支架论文; 设备论文; 矿井论文; 长度论文; 《基层建设》2017年第12期论文;