煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝探索
時(shí)間:2022-06-16 08:52:10
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摘要:近年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大,對(duì)于煤礦的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),中國(guó)作為世界產(chǎn)煤大國(guó),目前重工業(yè)對(duì)于煤炭的需求量也與日俱增,煤礦企業(yè)中綜合機(jī)械化水平大幅度的提升,綜合機(jī)械化采掘技術(shù)在煤礦采煤作業(yè)中廣泛地應(yīng)用,這對(duì)于煤礦企業(yè)增產(chǎn)增效起到了積極的作用,而且整體開采過(guò)程中的高效性、安全性和潔凈性也能夠有所保障。
關(guān)鍵詞:煤礦企業(yè);綜合機(jī)械化;采煤工藝;研究分析
在煤礦開采過(guò)程中,煤礦企業(yè)開采作業(yè)時(shí),需要保證質(zhì)量的、提高效率、滿足社會(huì)的需求,確保煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。要想提高煤礦企業(yè)的采煤產(chǎn)量,最重要的就是綜合機(jī)械化的采煤工藝。
1煤礦綜合機(jī)械化采煤工藝種類
1.1采煤機(jī)
采煤機(jī)是一個(gè)集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)。在煤礦的開采過(guò)程中,礦井采煤的工作面經(jīng)常容易故障出現(xiàn)、產(chǎn)生落煤現(xiàn)象,從而影響煤炭出產(chǎn)量。對(duì)此現(xiàn)象,大多數(shù)的煤礦企業(yè)在選擇使用采煤設(shè)備時(shí),主要是選擇刨煤機(jī)和滾筒式采煤機(jī)。我國(guó)煤礦企業(yè)在采煤過(guò)程中,大部分煤礦企業(yè)選擇采用的是可自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的雙滾筒式采煤機(jī),因?yàn)檫@種雙滾式筒采煤機(jī)在功能上較其他采煤設(shè)備占很大優(yōu)勢(shì),不僅能夠同時(shí)完成采煤中的落煤和裝煤,還能充分適應(yīng)煤層的厚度,具備較強(qiáng)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)水平是這種采煤機(jī)最大的特點(diǎn)。采煤機(jī)在結(jié)構(gòu)與工作原理上與其他采煤設(shè)備大同小異,在生產(chǎn)功率及性能上又占有一定的優(yōu)勢(shì),所以我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)很大規(guī)模上選擇應(yīng)用的是雙滾筒式采煤機(jī)設(shè)備。
1.2液壓支架
液壓支架主要是用于控制采煤工作面、控制減緩礦山壓力的結(jié)構(gòu)物。煤炭開采過(guò)程中,涉及到支架遷移、采空區(qū)處理都會(huì)用于液壓支架。通常以液壓支架為動(dòng)力,在高壓液體的作用下,能夠充分儲(chǔ)備動(dòng)力,并且在整個(gè)工作面的采煤過(guò)程中能夠高效的完成頂板支護(hù)、支架前移以及輸送機(jī)推移等多種技術(shù)環(huán)節(jié)。因?yàn)橐簤褐Ъ芸v橫向穩(wěn)定性好、防護(hù)性能強(qiáng)、移架速度快、對(duì)頂板適應(yīng)性強(qiáng),所以也應(yīng)用于處理機(jī)器尾部端頭、防治滑動(dòng)錨固、維護(hù)和傳輸工作面、上下出口等一切相關(guān)的環(huán)節(jié)上。另外,少數(shù)的液壓支架裝置還可以用來(lái)輸送和維護(hù)工作面上下出口位置的機(jī)頭、防治錨固滑動(dòng)以及處理機(jī)尾端頭等。
1.3轉(zhuǎn)載機(jī)
轉(zhuǎn)載機(jī)又稱為順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī),也就是刮板輸送機(jī),它在工作時(shí)安裝在礦井工作面下出口的位置,其中的一端需要與輸送機(jī)連在一起,而另外一端則在機(jī)器的尾部。在工作中它的工作原理就是保證工作時(shí)采出的煤炭能向伸縮的輸送機(jī)里面運(yùn)輸,轉(zhuǎn)送到帶式輸送機(jī)上,通過(guò)面向開采面底板的不斷升高,能夠向輸送機(jī)傳輸。在煤炭采集過(guò)程中,轉(zhuǎn)載機(jī)可以前后移動(dòng),能更方便快捷與高效的完成傳輸目標(biāo)。
1.4輸送機(jī)
在煤礦綜合機(jī)械化采煤的過(guò)程中,輸送機(jī)的歷史悠久,現(xiàn)階段很多企業(yè)都有應(yīng)用。由于整個(gè)的采煤流程對(duì)煤礦的輸送能力有很大的要求,而且鋪設(shè)的長(zhǎng)度也比較長(zhǎng),針對(duì)煤礦綜合機(jī)械化工面來(lái)說(shuō),可伸縮帶式輸送機(jī)裝置所承擔(dān)的任務(wù)是比較系統(tǒng)的。隨著煤礦開采工作面的不斷前進(jìn),可伸縮帶式輸送機(jī)裝置中的貯帶裝置會(huì)自動(dòng)控制輸送機(jī)的長(zhǎng)短,以及拉伸程度。對(duì)于煤礦綜合機(jī)械化工作面采煤的輸送問(wèn)題來(lái)說(shuō),輸送機(jī)的選擇必須具備較強(qiáng)的輸送能力和平面黏貼能力,因煤礦開采的深度與穩(wěn)定性不同,則更需要一些具有高強(qiáng)度、可以彎曲的輸送機(jī)設(shè)備來(lái)進(jìn)行更好的煤炭開采工作。不僅能夠高效的完成工作面采煤的輸送工作,還能在確保導(dǎo)軌以及移動(dòng)液壓支架的良好運(yùn)行。
2斷層采煤技術(shù)分析
從我國(guó)目前的采煤技術(shù)來(lái)看,斷層采煤目前分為三種主要方法,但是每種方法皆有利有弊。第一種方法為直接割煤,這種方法操作簡(jiǎn)單,但局限于上部分與下部分的煤層厚度,如果煤層厚度超過(guò)支架厚度則十分快捷方便。第二種方法為割底或者割頂,此方法開采效果好,效率高。但要在液壓偏小的條件下,而且要看巖漿厚度的輕薄和頂板是否完整。第三種方法是斷層上底結(jié)合的方法,斷層距離較大的這種情況下,可以選擇此方法提高煤炭開采率。在煤炭開采之前要充分檢查好設(shè)備,以保證煤炭開采的質(zhì)量。斷層采煤可運(yùn)用支架,使用傾斜式支架或傾斜棚,在施工過(guò)程中運(yùn)用間隔法利用帶壓移架降低松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),縮小與頂部的空余面積。也可利用其它材料對(duì)支架進(jìn)行加固,以此用來(lái)控制安全位置,保證安全生產(chǎn)。
2.1過(guò)褶皺地帶采煤技術(shù)
在采煤工作中會(huì)有狹長(zhǎng)帶狀、經(jīng)歷強(qiáng)烈地殼運(yùn)動(dòng)所形成的地塊——褶皺地帶。這種地帶通常幅度較大,需要利用到采煤機(jī)的最大優(yōu)勢(shì),使其頂板表面形成幅度較小的曲面,方便設(shè)備在采煤工作中的進(jìn)退,當(dāng)幅度較大時(shí),保持正面和背面的垂直狀態(tài)。工作中的起伏度有一部分也來(lái)源于煤巖壁,為了保證液壓支柱可以正常工作,還是要多加利用采煤機(jī)設(shè)備的隔頂、留底、下切的功能。
2.2運(yùn)用液壓支架采煤技術(shù)
在采煤過(guò)程中把運(yùn)輸通道稱為甬道,為了在煤礦里提高支架在甬道力的穩(wěn)定性,首先要在甬道里面比較少的支架部分增加新支架,提高其穩(wěn)定性,在這種情況下,單體液壓更加符合我們的要求。甬道時(shí)常也會(huì)發(fā)生各種突發(fā)情況,當(dāng)發(fā)生冒頂時(shí),木垛結(jié)頂?shù)姆椒ㄊ墙鉀Q甬道冒頂時(shí)最有效的方法,在采掘過(guò)程中為了施工安全通常鋪設(shè)頂網(wǎng),以此來(lái)保證施工安全。在礦壓強(qiáng)度不穩(wěn)定時(shí),在舊甬道開采面上方架置的長(zhǎng)木梁要比舊甬道寬才行,和工作設(shè)備之間要存在一定空隙,也要對(duì)交界處進(jìn)行加固維護(hù)。震動(dòng)性爆破方式可以降低頂部的破損度,在落煤施工中一定要采用這種方式。為了減少震動(dòng),一定要使用工具進(jìn)行緩慢開采,但這種方式要煤層相對(duì)于比較松軟時(shí)才可以使用。為了施工的安全,增加液壓支架的保護(hù)力度也是我們所應(yīng)該注意的。
3長(zhǎng)臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)
所謂的長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤工藝,是在工作面設(shè)備的作用下完成的,其中主要包括采煤機(jī)、液壓支架裝置以及可伸縮帶式輸送機(jī)裝置等。為了保證采煤的效率和質(zhì)量,通常需要計(jì)算好工作面長(zhǎng)度,可采用端頭作業(yè)與斜切進(jìn)刀的方式進(jìn)行開采。因?yàn)楣伟遢斔蜋C(jī)會(huì)使工作面長(zhǎng)度增加時(shí)常收到制約與困擾,為此較為有效的方法是增加工作面長(zhǎng)度和減少采煤過(guò)程中斷頭工作工序和對(duì)煤層斜切次數(shù)移。采用這種方式進(jìn)行采煤工作中,還需要對(duì)開采礦點(diǎn)進(jìn)行充分的考察了解,對(duì)地質(zhì)條件、可伸縮式輸送機(jī)的伸縮長(zhǎng)度以及工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度等有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí),從而掌握好采煤機(jī)的工作深度,提高采煤量,確保端頭作業(yè)工序以及其他設(shè)備的工作效率,實(shí)現(xiàn)采煤量的最大化。
4短臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)
在煤礦重復(fù)開采與工作面上下端頭機(jī)械化開采過(guò)程中,短壁綜合機(jī)械化采煤工藝和長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤工藝大致相同,尤其是在工作面巷道開采、煤礦輸送以及工作面頂部支撐等方面更是相差無(wú)幾,但是,在工作面的設(shè)置上卻有很大的差別。為了有效緩解采煤比例不均勻、工作面緊湊、回收煤柱與煤塊,這種短臂綜合機(jī)械化采煤技術(shù)往往能大放異彩,因?yàn)檫@種采煤技術(shù)具有統(tǒng)一性、與適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。但由于短臂機(jī)械僅局限與工作面上的采煤工作,適用性較差,不適合放置在長(zhǎng)臂綜合機(jī)械化開采的工作面、回采塊段小的大型化煤礦、斜度較高煤層較厚的煤礦之中,使用基本上是退式的采煤方法。所以很多中小型煤礦不適合應(yīng)用此工藝。另外,在各種機(jī)器和設(shè)備的使用上一定要采用輕便的設(shè)備,從而便于工作面的移動(dòng)和安裝,提高采煤工作的效率和質(zhì)量。
5結(jié)語(yǔ)
相較與普通機(jī)械化采煤,綜合機(jī)械化的采煤技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工作面支護(hù)、開采、裝煤、運(yùn)煤等主要作業(yè)全部機(jī)械化,很大程度上減少了人工勞動(dòng)力,提高了產(chǎn)煤的穩(wěn)定性與安全性。在今后的發(fā)展中,更應(yīng)該緊隨現(xiàn)代化的腳步,不斷提高煤礦采煤的效率和質(zhì)量,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者:楊森 單位:山西西山煤電股份有限公司西曲礦