综采工作面综合机械化开采研究

王志刚　张国伟

【摘  要】这些年随着煤炭市场经济的下行，相关煤矿企业面临的利润缩水压力日益增加，为了发展大部分煤矿企业内部改革重组。与此同时企业相互间的竞争也日益白热化，各煤矿企业都致力于机械化作业，以此来减少生产成本，并且采用先进化设备进行煤矿综采工作。

【关键词】煤矿综采工作面; 综合机械化; 开采

1.综采工作面综合机械化开采

1.1长壁综合机械化开采

在长壁综合机械化开采工艺应用当中，主要应用范围是面对一些存在缓倾斜或者倾斜的煤层环境时所采用的开采技术。为了缓解这种倾斜的煤层分布环境，就需要克服采煤机设备斜切和端头工作存在的限制，通过拉长采煤工作面的方法，来应对切煤量增加的运输需求。由此，可以发现在长壁综合机械化开采工艺的应用过程中，实际的切煤量将决定着工作面的产量，进而其最低值和最高值将影响到工作面的长度调整结果，并对于实际的生产时间造成限制。但是，这种长壁综合机械化开采工艺的应用具有一定的局限性，需要注意到回采巷道的支护工作、开采的地质环境以及输送机的长度等存在的实际影响。

1.2短壁综合机械化开采

短壁综合机械化开采工艺的应用与长壁综合机械化开采工艺的应用基本上是相似的，但其差异主要集中在工作面的设定上。一般而言，短壁综合机械化开采工艺可以通过较短的工作面来应对煤矿巷道的采煤工作，并具有较高的灵活性和适应性，其较短的工作面长度足以应对不同的煤矿巷道开采环境。并且在短壁综合机械化开采工艺当中，无论是炮采还是普采都具有较高的适用性，不会由于开采方式的差异而导致矿井环境的不稳定。由此，选择短壁综合机械化开采工艺，可以在满足快速掘进开采需求的基础上，完成多种开采环境下的开采工作。此外，在应用短壁综合机械化开采工艺的过程中，只有基于煤矿巷道的机械化快速掘进以及工作面的快速作业等条件下，才能发挥短壁工作面的作用。

1.3短长壁综合机械化开采

在短长壁综合机械化开采工艺当中，主要是在煤矿巷道内部空间发挥长壁工作面的应用价值，利用采煤设备完成回采柱的采煤法利用。然而，这种回采柱采煤法很容易受到煤矿开采环境的影响，导致开采效率低下的实际情况出现。而通过与短长壁综合机械化开采工艺相结合的方法，就可以利用长壁开采技术结合短壁工作面来发挥其开采效果。并且，这种短长壁综合机械化开采工艺的应用，对于企业生产实力并无太大的要求，具有较高的应用价值。但是，这种短长壁综合机械化开采工艺仍然存在一定的限制空间，在选择应用时要注意采煤方法的选择和效果实现。

1.4放顶煤综合机械化开采

在实践中，放顶煤综合机械化开采工艺主要是应用于煤层在6 m以上的开采环境当中，并通过设置长壁工作面的方式完成采煤工作。在应用放顶煤综合机械化开采工艺当中，主要是通过推移工作、截煤工作、窗口处理工作以及运输工作等环节来实现采煤与运输为一体的操作。在应用时，放顶煤的开采方式主要是通过设置窗口的方式完成煤炭的运输。而且，这种开采工艺可以利用有限的支护材料达到较好的支护效果。

1.5薄煤层综合机械化开采

薄煤层综合机械化开采工作主要的应用范围集中在煤层厚度较低的环境当中，这种较薄的煤层会影响到煤矿巷道的设置以及采掘工作的效率，进而导致煤矿开采的程度受限。为突破地质条件的限制，选择应用薄煤层综合机械化开采工艺可以在提高其工作效率的同时，提升开采质量。从某种意义上而言，薄煤层综合机械化开采工艺未来的发展趋势是要不断提高开采设备的机械化程度，并以提高煤矿的开采产量为目标，推进开采效率、开采安全性的双重发展。

2.提高综合机械化采煤效率措施

2.1综采工作面缩面回采技术的应用

第一，缩采方案的制定。采用缩采技术对特殊地质作业时，一般有兩种设计方案，方案一是：通过一条巷道连通综采工作面与断层，该巷道发挥临时运行轨道的作用，从而有效避开断层地质妨碍开采作业，同时要求保证原轨道与临时轨道两者的运行方向双向进行，同时原运输轨道上的调节风窗需与运输方向外切眼保持5m远。方案二：持续改进临时轨道，从而保障作为工作面轨道之间的中部槽部分能够通过托运安装在外切眼位置。以上两种方案都能够达到目的。通过比较，第一种方案尽管能够显著减少巷道的挖掘工作量，然而在挖掘过程中会造成大量的三角煤炭损失，造成极大的资源浪费;与第一种方案相比，第二种方案可以显著提高煤炭作业的开采回收率，避免了不必要的资源浪费，经过综合考虑，方案二更科学合理，所以下文采用第二种方案来进行设计。

第二，缩面回采过程。采用缩面回采技术需要按照顺序实施开采作业，在拆除与设备安装就绪后才能实施回撤工作，与此同时，进行回采作业时支架的拆除与设备的安装必须采用专用工具，例如开关与钢丝绳等必须为专用工具，并且需选择固定的地点安装此类工具。此外，而支架以及中部槽必须安装在外切位置。另运输过程中，采煤机必须与机尾保持大于20架以上的距离以达到清理工作面浮煤的目的，之后将工作面继续向前推进，持续改造巷道，保障采煤作业正常进行。

2.2优选综放工作面的放煤工艺

在进行煤矿综采工作的过程中，为了从整体上提高煤矿综采工作面机械化采煤效率，相关工作人员需要优选综放工作面的放煤工艺，虽然在综采工作面中，各个方位和方向都能够进行放煤，但是一定要不断地提高放煤工艺的科学性以及合理性，相关工作人员一定要严格的按照工作步骤来进行，从而不断地提高煤矿的采出率。相关工作人员可以采用循环的方式来使煤岩能够得到均匀性的沉降，或者是将矸石放在工作面的上部，从而有效地提高煤炭的质量以及开采量。从整体上看，相关工作人员在确定放煤方式时，主要要全面地了解煤层的厚度，当煤层比较薄时，放煤工艺是比较容易的，相关工作人员可以运用单轮的方式来放煤，这种方法是非常便捷的，工作效果也是非常显著的，对于脊背损失比较小。

2.3提高综采工作面设备的开机率

煤炭综采工作面的效率高低与采煤机组的开机率及其牵引速度具有较大的关系，其中采煤牵引速度是由系统设计保证的，是设备固定的参数。而开机率涉及煤矿开采过程中所有设备，其高低直接反应出采煤工作面的生产情况。参照国内外先进的综采技术，结合该煤矿设备能力和技术条件，提高采煤机开机率的途径如下：第一，合理选型和配套设备，提高设备的可靠性，尤其是采煤机组、输送机组、液压支架等要有很好的工作稳定性;第二，加强机电设备的管理与维护，减少机电事故，保证机电设备需要的检修时间及空间，备品备件准备充足，提高设备维修性;第三，合理安排各机电设备的作业顺序，提高平行作业时间，降低回采工艺周期，提高回采效率;第四，加大综采设备操作人员的培训力度，提高设备的管理水平，保证设备的维修质量和效率，提高设备开机时间。

3.结束语

综上所述，随着各矿井开采使用时间的增长，矿井浅部位的易开采煤层逐渐减少，开采作业逐步推向深部难采煤层部分来充分满足市场的需求量，深部煤层的综采工作面的机械化作业顺利实施，需要的相应的作业要求会越来越高，在接下来的煤炭开采工作中会面临诸多要解决的问题，需要我们的相关工作人员全力研究相应策略。

参考文献

[1]吕小亮. 我国煤矿综合机械化开采技术现状与思考[J]. 技术与市场，2015，（11）：92-93.

[2]张文强. 综合防灭火技术在煤矿综采工作面的应用实践[J]. 煤炭与化工，2015，（1）：139-141.