煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺分析

＊雷祝福

（潞安化工阳泉五矿 山西 045000）

煤一直都是重要的矿产资源，作为能源之一，在我们生活中，日常取暖或者发电都需要用到煤，近年来我们国家基础设施的建设步伐越来越快，大量基础设施增加了用电需求，目前主要通过燃烧煤炭进行发电，所以暴增的用电需求也就变成了用煤需求，因而需要更大量的煤炭供应。要加快煤炭供应，那么势必需要对现有的采煤工艺进行改进，这样才能保障煤炭的供应与每日剧增的煤炭需求相匹配。综合机械化采煤工艺是现在使用比较多的采煤方式，这种方式有一定的优点，同时也存在缺点，将其中缺点找出并改进，可以有效提升采煤速度。

1.综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺有别于传统的采煤工艺，这种新型的采煤工艺实现了机械化的自动生产，解放了大量的人力，可以为煤矿企业节约大量成本，同时创造更大的价值，是一种现代化的采煤方式。

通过综合机械化采煤工艺，可以实现破煤、运煤、支护等采煤各个环节工作的机械化，进而保证采煤工作各个环节的工作效率，让煤矿企业的采煤工作既能够拥有更高效率的同时，还能够有效保障相关工作人员的人身安全。

综合机械化采煤工艺的发展，既促进了采煤工作效率的提高，同时还有效保障了采煤工作人员的人身安全，对于煤矿企业来说，综合机械化采煤工艺是一种非常重要的采煤方式，也是目前煤矿企业普遍采用的一种采煤方式。

在传统的采煤工作中，受到条件的限制，采煤工作受到煤矿环境的影响较大，这些环境因素大大制约了采煤的速度，同时还会对采煤工作人员的人身安全造成一定的威胁，限制了煤矿企业的发展，能源日趋紧张，社会对煤等矿产资源的需求也越来越大，传统的采煤工艺已经不适应社会的发展所需，因为通过传统方式开采出来的煤炭已经供应不足，在社会庞大的需求量下，亟需一种拥有更高工作效率的采煤工艺，综合机械化采煤工艺正好可以让采煤工作拥有更为高效的工作效率。

综合机械化采煤工艺实现了采煤工作的全机械化，可以有效减少环境因素带给采煤工作的影响，诸如地质、煤层高度、煤层倾斜度等以往难以解决的采煤难题，随着综合机械化采煤工艺的发展，这些难题已经很难对采煤工作造成太大影响，采煤工艺受到的环境因素影响减少，同时，机械化作业的工作效率也得到很大提升，因此，采煤工作的效率得到提升，无论对于煤矿企业还是煤炭的需求方来说，综合机械化采煤工艺的出现都具有非常重要的意义。

综合机械化采煤工艺有两种开采方式，以满足不同情况下的开采需求，将各种环境因素带来的采煤工作影响降到最低，最大化地提升采煤的工作效率，也能够保障各种环境下的煤炭开采工作，尽可能地提升煤炭资源的利用率，目前，虽然世界上的能源总量依旧还能满足人类的发展需求，但是资源的开采以及合理利用依旧是影响着世界发展的重要因素，以往受限于技术，无法进行开采的煤炭资源，因为综合机械化采煤工艺的发展，也能够将这些以往无法利用的煤炭资源利用起来。

(1)长壁综合机械化开采工艺

这种采煤方式可以有效地提升采煤的出煤量，提升煤矿的开采速度。这种方式是通过对采煤机、压缩机、液压泵等采煤配套设备的使用，达到提升开采工作面的目的，从而提升煤矿的开采速度，在使用过程中，需要进行推进参数的计算，通过推进参数来给采煤工作面的控制提供依据，进而提升工作效率，此外，还需要考虑到地质条件、工作面的推进长度等因素，通过这些各方面的条件因素来进行割煤的控制，提升各个机械之间的协调运转，从而保证采煤工作顺利进行，并对采煤工作的效率进行有效保障。

(2)短壁综合机械化开采工艺

与长壁综合机械化开采较长的工作面不同，短壁综合机械化开采工艺就是针对较短的工作面进行煤炭的开采，短壁综合机械化开采工艺与长壁综合机械化开采工艺类似。在进行短壁综合机械化开采工艺开采工作时，需要注意采煤机的倾斜度，这样可以促使单刀采煤量的增加，从而提升采煤工作的工作效率。

通过长壁综合机械化开采工艺与短壁综合机械化开采工艺的结合，可以保障综合机械化开采工艺的工作范围，从而最大限度地保障采煤工作的开采效率。

2.综合机械化开采工艺设备概述

综合机械化开采工艺是一种全机械化的采煤工艺，它的设备均为机械化设备，这是保证采煤工作效率的重点，全机械化的设备，可以让这种采煤工艺抵御很多环境因素的影响，同时在各种复杂的煤矿环境中，机械化设备能够避免采煤工作人员直面危险，也能够在尽可能多的煤矿环境中发挥作用，保证采煤工作的效率。

(1)采煤机

采煤机是采煤工作中的核心设备，通过对采煤机的利用，不仅仅解放了大量的劳动力，而且还有效降低了采煤工作中的风险，既保障了人员的人身安全，又将采煤的工作效率成功提升。

采煤机集机械、电气、液压为一体，是一个庞大的系统，采煤过程中会遇到比较复杂的地形，在这样的地形作业，会面临比较大的人身安全危险，而采煤机的出现，就解放了大量在危险地形作业的工作者，有效规避了这种风险，以往不适于采煤工作的一些环境，通过采煤机，也可以实现煤炭的采掘，从而将以往受限于采煤技术无法采掘的煤炭资源利用起来。

采煤机主要分为刨煤机以及滚筒式采煤机两种，如果采煤作业的地质为较软的煤层，就是用刨煤机进行采煤作业，如果是地质结构相对简单，并且煤层厚度变化不大的作业空间，就使用滚筒式采煤机，两种采煤机同时使用，保障了各种地形下的采煤作业能够顺利进行，同时也保障了采煤作业的效率。

(2)运输机

煤炭开采出来之后，需要从井下运输到井上，运输机承担的就是运输的作用，通过运输机的运输，使得开采出的煤炭能够及时运输到地表，保障了煤矿内的环境，从而可以对煤炭的开采效率进行有效保障。

目前，在运输机的选择方面，我们国家主要采用的是刮板式运输机，因为这种运输机可以通过适当的弯曲来延长其运输的距离，煤矿内部环境复杂，矿道弯曲在所难免，刮板式运输机正好可以适用于复杂的矿道环境，可以完成多种环境下的煤炭运输工作，从而可以保证工作效率，这也保证了煤矿的开采效率。

由于运输机承担着运输的重要责任，一旦运输机出现问题，影响到煤炭的运输工作，大量煤炭在矿坑中积累，开采出来的煤炭如果没有地方屯放，采煤工作的环境就会受到干扰，从而影响到开采的效率，因此，运输机的维护与保养工作是非常重要的，是保障采煤工作运转效率的关键，只有保障运输机的运行，才可以保障煤矿内拥有一个良好的开采环境，煤炭开采工作才能良好运转。

(3)液压支架

这是对采煤设备的压力进行调控的装置，通过液压支架的压力调控，可以将采煤设备的压力调控到合适范围，既可以使得工作效率提升，又可以有效地保护设备，避免设备因为压力过大而损坏，进而造成危险，或者影响到采煤工作的进度，给煤矿企业造成人员或者财产方面的损失，所以液压支架也是综合机械化开采工艺中十分重要的设备。

(4)乳化液泵站移动变电站

这是保障采煤过程中电力供应的设备，在采煤环节中，有一个回采过程，这个过程除了采煤的目的以外，还有保障电力供应的目的，只有电力供应充足，才能保障综合机械化采煤的设备的工作，继而保障采煤工作的效率，为煤矿企业创造更大的价值。

乳化液泵站可以提供给采煤设备良好稳定的电压，保障采煤工作的顺利进行，但是回采过程中，由于缺乏乳化液泵站的电力供应，需要可移动变电站来进行电力供应，这样才能够保证回采过程中的电力供应，从而使得回采过程中也有良好的工作效率，使得煤矿开采工作可以有更高的工作效率，保证煤炭的产量。

3.影响综合机械化开采工艺采煤效果的因素

综合机械化开采工艺是目前比较先进的采煤技术，但是它依旧有改进的空间。综合机械化开采工艺受到很多因素的影响，如果能够解决这些因素对于开采工作的影响，那么就可以大大提升采煤工作的工作效率，从而为煤矿企业创造更大的价值，促进煤矿企业的发展。

(1)地质构造

虽然综合机械化开采工艺可以有效减少地质构造对于采煤工作的影响，但是依旧会受到地质构造的影响，只不过与传统的煤炭开采工艺相比，综合机械化开采工艺受到的影响更小，能够拥有更高的开采效率，不过，地质构造依旧是制约着这种采煤工艺发展的重要因素。

地质构造对综合机械化开采工艺的影响主要有三个方面：首先，在相同的落差断层中，逆断层对综合机械化开采工艺的影响比较大，这种情况下正断层的影响不如逆断层。其次，如果因为地质构造的因素，导致支架过低，会影响到机械设备的通过，对机械设备的作业造成影响，这样的环境不能够保障机械设备的工作效率。最后，断层面倾角如果过小，也会影响到采煤作业。由于地质构造影响的存在，在进行综合机械化开采工作时，要根据地质构造进行不同的划分，进行不同的工作部署，从而保证采煤工作的效率。

(2)煤层厚度的影响

煤层是采煤作业的对象，煤层的物理性质会影响到采煤设备，因此煤层的厚度、硬度等都会给采煤作业带来不同程度的影响，如果煤层较厚，势必会压缩机械设备的空间，机械设备如果无法进入一些矿道，就很难对这些煤层进行开采，某些煤炭资源的开采利用就会受到影响，如果煤层太硬，机械设备对这些煤层的开采工作就不顺利，同时机械设备也会更容易损坏，开采工作的效率又会因此大幅度降低，机械设备的损坏还会给相关工作人员带来一定的安全风险，因此，在进行采煤工作之前，为了将煤层的影响降到最低，保障采煤工作的效率，应该对矿道的各项数据进行综合分析，然后选用尺寸合适的采煤设备，以保证设备可以在矿道内活动，这样设备才能够正常进行开采工作，这样才能够保障综合机械化开采的工作效率。

(3)煤层顶底板的影响

煤层顶板和底板关乎着煤层的稳定性，越稳定的煤层越利于采煤工作的开展，稳定的煤层可以提供更稳定的作业环境，不必担心因为煤层不稳定而坍塌，一旦煤层不稳定，连安全作业都无法保障，更遑论进行开采工作，因此，煤层的顶底板需要进行良好的固定，否则采煤工作无法顺利进行，一旦发生安全事故，煤矿企业的人员就会受到严重伤害，给煤矿企业带来人员及财产方面的损失。

综合机械化开采工艺的机械架型在进行选取时，会考虑到煤层顶底板的稳定性，如果是中等稳定的煤层，那么可以在2h到3h内，允许暴露宽度为0.6m以上的顶板采用刨煤机进行煤炭的开采工作，否则的话，就需要进行分段刨煤作业或者缩小移架的距离，这样可以使得采煤工作得到最大限度地保障。

(4)断层的影响

断层分为大中断层以及小断层，在进行开采作业时，如果遇到大中断层，那么就会将大断层作为作业边界，因为大断层的落差有5m或以上，超过了作业设备的作业高度，作业设备在落差如此高的环境下难以进行作业，所以大中断层只能够作为采煤作业的自然边界，在大中断层等自然边界进行采煤作业还需要注意安全问题，工作人员要避免自己受到伤害。

小断层是采煤作业中不可避免的因素，它的落差没有超过作业设备的作业高度，因此作业设备可以继续进行作业，但是，小断层对于作业设备的影响较大，不仅仅影响作业设备的工作效率，甚至会造成设备故障，也会影响到设备的使用寿命，并且还会带来一定的安全隐患。

采煤设备在小断层中进行工作时，由于落差的影响，就会形成设备前进的阻力，影响设备正常运作，降低设备工作效率，如果影响过大，采煤作业不能够正常进行，还需要进行设备的搬迁，设备的搬迁需要耗费大量的人力物力，给煤矿企业带来较大的经济压力。

(5)瓦斯的影响

瓦斯是采煤工作过程中一个很大的威胁，因为瓦斯会带来爆炸，不仅仅影响到设备安全以及施工效率，还会对工人的人身安全造成影响，因此，在采煤作业时，要格外注意瓦斯的排放，从而保障施工环境的安全，让采煤工人能够放心进行工作，避免造成危险。

综合机械化开采工艺可以提升工作效率，解放大量人力，在相同时间内，通过综合机械化开采可以采掘更多的煤，但是由于瓦斯的存在，在利用综合机械化开采工艺进行采煤的工作过程中，也释放出了大量的瓦斯，如果瓦斯的排放速度跟不上综合机械化开采工艺释放瓦斯的速度，开采工作就会有安全方面的隐患，就不得不停止作业，这样就会影响到煤矿开采工作的效率，所以需要等瓦斯排放达标后再继续开采工作，因此，瓦斯也是一个影响综合机械化开采工艺工作效率十分重要的因素，瓦斯还会带来非常严重的安全问题，所以瓦斯也是一个不容忽视的影响因素。

4.结语

传统的采煤工艺工作效率受到煤矿本身的限制较大，因而通过这种方式采掘的煤矿资源已经渐渐跟不上现在对于煤矿资源的需求，综合机械化开采工艺是一种全机械化的采煤技术，这种技术有着比较高的工作效率，并且可以解放大量的人工，为企业节约成本，同时也规避了采煤过程中的安全风险，虽然综合机械化开采工艺有着极大的好处，也能够满足目前对于煤矿资源的需求，但是它也受到很多因素的影响，这些因素限制了综合机械化开采工艺的发展，也限制了煤矿的采掘速度，如何解决这些因素的影响是综合机械化开采今后发展的方向。