综合机械化采煤技术及其发展研究

陈淼

【摘 要】 煤炭资源是我国主要的能源之一，对于促进社会的发展和提升人们生活水平有着不可忽视的作用。我国的煤炭开采技术经过了长期的发展已经形成了一定的采煤技术体系，尤其是近年来，随着科学技术的不断发展，机械化水平的不断提高，综合机械化采煤已经成为煤矿开采的趋势。本文简单介绍了我国综合机械化采煤的设备和技术发展情况以及综合机械化采煤技术的发展方向。

【关键词】 综合机械化 采煤 技术 发展

综合机械化采煤技术是指在采煤的各个阶段都使用机械化的设备来进行生产。在煤矿开采的过程中，如果依靠人力资源不仅开采效率低下，而且煤矿开采过程中的安全性也不能得到保证。综合机械化采煤技术不仅可以极大的提高采煤效率还可以最大限度的保证采煤人员的生命财产安全。因而，有关的工作人员应积极研发综合机械化采煤技术，引进先进的技术和设备，使煤矿开采的效率和质量能够朝着更好的方向发展。

1 综合机械化采煤技术的机械设备发展

我国的科技和工业自改革发展以来都得到了飞速的发展，科技的发展为煤矿机械化生产打下了良好的基础。我国的采煤机械设备中采煤机、液压支架、掘进机等多种生产机械设备都在生产过程中取得了巨大的成就，目前我国已经基本具备了综合机械化采煤技术的基本条件。我国当前煤炭机械的发展主要表现在智能化采煤机的开发应用和巷道快速掘进机的研发应用两方面。

1.1 智能化采煤机的开发应用

我国已经具备自主来发智能化采煤机的能力，以电牵引采煤机为例。我国的电牵引采煤机的割煤高度最高可以达到7米，适应的角度在0度到60度之间，并且牵引的速度超过20米每分，落煤能力最大可以达到每小时6000吨。我国的电牵引采煤机不仅采用了先进的信息处理技术和传感技术还装备了只能监测、保护系统。除了电牵引采煤机之外，在采煤工作面落煤方面也采用了双滚动采煤机，从而在生产能力等许多方面都高于普通的采煤机。

1.2 巷道快速掘进机的研发

巷道快速掘进机的研发和应用使我国的煤矿开采基本形成了大断面快速掘进的综合机械化采煤体系。我国自主研发的巷道快速掘进机可以在单轴抗压强度100兆帕的半煤半岩环境的巷道上进行切割，其中，部分重型掘进机的不移位切割面可以达到42平方米，切割功率最大可以达到315KW。巷道快速掘进机总功率达到500KW就可以满足不同条件下的巷道掘进，而我国已经有十余种这类系列的产品，可以满足超大断面掘进和断壁工作面回采的需求。

2 综合机械化采煤技术的工艺发展

我国的煤矿开采历史悠久，煤矿开采作业的历史可以追溯到很多年前。煤炭采煤技术从古代发展至今已经取得了很大的发展。随着机械化采煤技术的推广，采煤技术也在不断的发展和完善。从我国目前的采煤工艺技术来看，传统的采煤技术已经被先进的机械采煤替代，并且采煤机械设备的功能也在不断健全，装机功率也在朝着不断增加的方向发展。

以短壁综合机械化采煤工艺为例，短壁综合机械化采煤工艺主要应用于不规则块段的煤矿开采或者是煤柱的开采过程中。这种煤矿采煤工艺具备以下特点：第一点、工作面的长度在30米到80米之间，由于工作面的长度相对较短，因而开采过程中采用后退式开采；第二点、单滚筒采煤机和双滚筒采煤机的工作模式不完全相同；第三点、单机头刮板运输机的布置方式可以采用端卸、侧卸或者直角拐弯布置；第四点、轻型化的设备便于快速的安装和搬运。

开采方式中的长壁综合机械化开采和短壁开采有很多相似的地方，首先，通过增加开采工作面的长度和采煤切割的一刀割煤量可以减少端头作业等多种工序对生产时间带来的负面影响；其次，制约工作面走向增加的因素主要为煤矿的地质构造、输送机的铺送长度等。

3 综合机械化采煤技术的发展方向

综合机械化采煤技术是未来煤矿生产的发展方向，作为煤炭大国，我国对煤炭的需求量在不断增加，减小煤炭资源的浪费，提高煤炭资源的利用率了是社会发展对煤炭行业的要求。在这种情况下，综合机械化采煤技术具有更广阔的发展前景。为了使综合机械采煤技术水平得到进一步的提升，应从以下几个方面进行不断的创新：第一方面，研发更为先进的元部件；第二方面，发展工作面生产工艺优化技术和自动控制技术；第三方面，研发更加适应中小型煤矿复杂地质条件的设备。

3.1 研发更为先进的元部件

在未来的研发工作当中，应注重严格更为先进的元部件，从而使设备的整体性能得到提升，并且使设备的智能化水平、综合性水平也越来越高，从而实现连续采煤效率的提升。以刮板运输机为例，可以通过研发更为先进的启动装置、变频调速器等元部件，减少运输机的开机启动时间，提高运输机的使用性能。

3.2 发展工作面生产工艺优化技术和自动控制技术

优化生产工艺和自动控制技术可以实现真正的机械化自动生产。在采煤工艺优化和自动控制技术的研发方面，研究人员应通过研制自动识别岩煤界面的识别技术、工作面的三维定位技术等，建立一个高智能的工作面集中控制中心，从而在采煤过程中实现设备整齐、管理有序和集中控制，使采煤工作面的自动化水平得到提升。

3.3 研发适应中小型煤矿复杂地质条件的设备

由于我国的煤矿规模大小不一，而开采效率较低的煤矿大多为中小型煤矿，因而在研发过程中，研发人员应重视对适应中小型煤矿复杂地质条件的机械设备的研究，从而提高中小型煤矿的机械化采煤水平。在研发过程中，既要研发适应极薄煤层的成套的采煤设备，又要改进短壁机械化开采设备，提高设备的适应性，使设备更加适合中小型煤矿的地质条件。总而言之，通过研发适应中小型煤矿复杂地质条件的设备，使我国的综合机械化采煤技术装备朝着更加完善、更加全面的方向发展。

4 结语

虽然工业化的迅速发展和高新技术产业的蓬勃发展为采煤机械的智能化、自动化发展提供了基础，但是我国的综合机械化采煤技术仍然具有广阔的发展前景。因此，研究人员要不断进行技术研发和改进，在研发过程中，针对目前采煤机械设备的使用情况以及煤矿的环境条件，对设备进行改进，从而使采煤机械设备的性能越来越高，使采煤机械设备的功能更加齐全，采煤效率越来越高。

参考文献

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