0 引言

    自20世紀70年代中國煤礦產(chǎn)業(yè)引入全綜采設(shè)備后，煤礦綜采工藝技術(shù)逐漸發(fā)展了起來，在進一步提升采煤效率的同時，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益也在不斷穩(wěn)步增加�？梢哉f，煤礦企業(yè)長期綜合發(fā)展的關(guān)鍵因素就在于其先進的技術(shù)設(shè)備和生產(chǎn)工藝。目前，中國大多數(shù)煤礦的綜采工藝都已實現(xiàn)了機械化和機電一體化，并能完成現(xiàn)代化采挖作業(yè)，這對于生產(chǎn)成本的大幅度降低和采煤產(chǎn)量的增加都有著重大意義，也為煤礦產(chǎn)業(yè)的高產(chǎn)、高效奠定了堅實基礎(chǔ)。

1 中國煤礦綜采工藝技術(shù)的發(fā)展

    煤礦綜采工藝技術(shù)對于中國有著非常重要的戰(zhàn)略性意義，甚至對于世界范圍內(nèi)的煤炭產(chǎn)業(yè)也有著顛覆性改變作用。自20世紀70年代以來，各大產(chǎn)煤國基本都已在實際采煤作業(yè)中引入了綜采工藝技術(shù)，初步實現(xiàn)了生產(chǎn)集中化和礦井大型化。截至20世紀80年代，部分先進國家已開始逐漸向“一井一面”甚至“一井兩面”的新生產(chǎn)模式過渡，在提高其功率和可靠性的同時，也大大改善了作業(yè)面的工效與單產(chǎn)，進而帶來了極為可觀的經(jīng)濟與能源效益�，F(xiàn)階段，采煤技術(shù)的發(fā)展在向安全集約化、綜合機械化和機電一體化的方向靠攏，這無疑對管理技術(shù)與信息技術(shù)水平提出了更高的要求。此外，礦井采煤區(qū)也會出現(xiàn)規(guī)模增大、系統(tǒng)簡約、生產(chǎn)集中等現(xiàn)象回�？梢哉f，采煤技術(shù)的終極目的在于采煤的高效和高產(chǎn)，這必然離不開先進、精密的采煤設(shè)備，其伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展也正呈現(xiàn)出高功率、高強度、一體化等趨勢。

    中國最早正式投入使用的全綜采設(shè)備可追溯到20世紀70年代，隨著之后采煤技術(shù)工藝的不斷發(fā)展，產(chǎn)能和效率更高的礦井越來越多，也引進了更多全綜采設(shè)備，這無疑大大促進了采煤質(zhì)量的提升。截至1997年，中國建設(shè)完成并成功投產(chǎn)的礦井已超過350處。在進入新世紀以來國家大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟和技術(shù)革新的背景下，新的、效能更高的全綜采配套設(shè)施不斷得到研發(fā)和投產(chǎn)，在世界范圍內(nèi)也逐漸占據(jù)了舉足輕重的地位，這對于中國能源產(chǎn)業(yè)向集中化、產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展意義重大。

    不可否認的是，實際作業(yè)過程中中國綜采技術(shù)的運用和機械設(shè)備的操作管理水準依然存在一些問題，這主要是由中國地質(zhì)構(gòu)造的特殊性和科技水平的有限性造成的。其具體說來主要包括以下幾方面：

    雖然中國的綜采設(shè)備在近幾十年來進步巨大、提升明顯，但與國際先進水準相比依然有著相當大的差距，如可靠程度和工作性能差、裝機功率低、配套能力弱等。同時，中國綜采設(shè)備的使用年限也遠遠不如產(chǎn)煤技術(shù)相對先進國家的相應(yīng)設(shè)備，在運用采煤新工藝和新技術(shù)的過程中差距也相當大，這一點在自動化技術(shù)領(lǐng)域體現(xiàn)得尤為明顯。

    綜采工藝和技術(shù)也存在著很大差距，如截止2004年，中國尚未建設(shè)成功超過300m的綜采工作面，而直N2007年才試驗成功第一個400m綜采工作面。反觀美國和澳大利亞，在2004年時美國綜采工作面大部分已超過300m，更有甚者能達到4000m以上；而澳大利亞在2002年就已達到了長壁工作面平均長度227m的較高水平。從這些數(shù)據(jù)可明顯看出，產(chǎn)煤技術(shù)發(fā)達國家的煤礦生產(chǎn)均有著產(chǎn)量大、工作面寬、走向長、采區(qū)儲量大等特點。

    中國地域十分遼闊，有著相當復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，由此導(dǎo)致煤層坡度較大、厚度不均，這無疑會造成綜采作業(yè)難度的提升，也限制了綜采設(shè)備的展開和使用。

2 煤礦綜采工藝技術(shù)流程與模式分析

    作為危險性和復(fù)雜程度均相當高的工作，煤礦企業(yè)必須嚴格依照相關(guān)安全規(guī)范來進行綜采作業(yè)。a)綜采工藝涵蓋了切煤、落煤、裝煤、運煤、前移支架、推移輸送機、強行放頂?shù)戎T多環(huán)節(jié)，因此在作業(yè)過程中必須結(jié)合礦井實際情況進行采煤、裝煤、運煤等各個工藝流程的優(yōu)化和調(diào)整。同時，對采煤作業(yè)面的優(yōu)化也十分關(guān)鍵，施工技術(shù)人員應(yīng)參考煤層厚度、進刀方式、工作面長度等實際情況來選擇最合理的綜采工藝，在保障采煤工作持續(xù)、不間斷的同時，盡可能提升采煤效率；b)很多企業(yè)在綜采過程中都傾向于采用三八制的工作模式，但也有部分企業(yè)青睞靈活性、流動性更強的四六制。實際上，倒班制模式的合理選擇對于采煤工作面準備、結(jié)合、交接、檢修等工序時間的縮短有著重要意義；c)企業(yè)還應(yīng)注重人員的合理調(diào)配，安排熟悉不同工種的工人負責相應(yīng)環(huán)節(jié)，盡可能做到分工細化和責任明確，通過作業(yè)規(guī)范程度與工作人員責任意識的提升來為采煤效率與安全可靠性的強化提供有力保障。

3 煤礦綜采工藝技術(shù)分析

    3.1 短壁綜合機械化開采

    這一工藝相對較為常見，其針對的主要是復(fù)雜程度較高或環(huán)境較惡劣的礦井和工作面，對煤層形狀相對不規(guī)則情況下進行的機械化開采意義重大。主要特點如下：a)工作面長度較小，工作方式大多選擇后退式開采；b)大多使用雙滾筒采煤機，確定其工作模式時主要參考的是滾筒螺旋的方式和次序，且為確保開采作業(yè)順利展開，還要結(jié)合煤層實際情況增加開采深度；c)應(yīng)盡可能確保設(shè)備運輸與整理的便捷程度，這對于煤礦綜采的效率有著很大影響。

    3.2 長壁綜合機械化開采

    長壁綜合機械化開采針對的是坡度緩、斷層少、穩(wěn)定程度相對較高、頂板狀態(tài)良好的煤層，大多數(shù)此類工藝的設(shè)計都選用的是超長工作面和2部采煤機。同時，刮板輸送機的主要設(shè)計方案有兩類：a)將刮板輸送機安放在同一采煤面之上，并分別用于上下兩部分煤層采煤面的切割；將中間巷道用于運輸，并在上下兩半部煤面上分別配備1臺輸送機，從而構(gòu)成相向輸送體系。與短壁綜合機械化開采相比，這一技術(shù)主要有兩點區(qū)別：后者的煤層工作面更長，有利于降低工作面中各類工序引發(fā)的負面作用，還能通過單刀切割的增加來提升其產(chǎn)量與工效；b)在確定其工作面時，長壁綜合機械化開采與工作面所處的地理環(huán)境及輸送機長度有著密切關(guān)系，同時也要考慮到煤礦日產(chǎn)量的影響，因此必須高度重視其工作面長度的合理把握。只有通過實地調(diào)查和客觀評估，才能確保其工作面長度的設(shè)計足夠合理，最終實現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提升。

    3.3 端頭作業(yè)與快速搬家

    在煤礦綜采過程中，載機轉(zhuǎn)移和端頭支護有著最大的影響，其效率將直接決定綜采效率。隨著中國煤礦產(chǎn)業(yè)綜采水平的普遍提升，割礦速度越來越快，端頭支護工作的重要性也日益彰顯出來。若端頭作業(yè)出現(xiàn)問題，煤礦綜采效率將受到嚴重抑制，其產(chǎn)量也得不到保障。同時，綜采工作面的快速搬家也必須得到高度重視，其水平的高低是綜采工藝技術(shù)的直接體現(xiàn)。在這一方面中國已有了極為可觀的進步和發(fā)展，能通過選擇合理的設(shè)備支架搬運設(shè)備來為快速搬家工作提供有力保障，繼而大大縮短設(shè)備搬家所需的時間，確保綜采工作面生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性，最終提升煤礦綜采的產(chǎn)量與效率。

4 結(jié)語

    在當今社會工業(yè)競爭日趨激烈的大背景下，煤礦企業(yè)如果想要提升自身競爭力、更好地生存和發(fā)展，就必須高度重視技術(shù)的創(chuàng)新。對于煤礦開采來說，其綜采工藝技術(shù)的整體水平將直接決定企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟收益。所以，只有著力引入更先進的技術(shù)和設(shè)備、勇于創(chuàng)新、開拓進取，才能促進和保障企業(yè)競爭能力和綜合效益的穩(wěn)步提升，進而更好地為社會主義現(xiàn)代化事業(yè)做出貢獻。

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本文標題：淺談煤礦綜采工藝技術(shù)

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