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【摘要】实现煤矿高产、高效化发展是煤矿开采的发展趋势。本文将对综合机械化采煤工艺以及装备特点进行介绍，并根据综采工作面端头作业与搬家问题进行研究，给出相关的技术措施。
【关键词】煤矿；综合机械化；采煤工艺
为了达到煤矿开采的高产高效化的目的，使矿井综合机械化采煤技术得到最大程度的提升，应对工作技术面进行优化，大力推进机械化生产。综合机械化采煤工艺包括回采工作面中采煤过程的全部工艺，例如：破煤、装煤、装运、支护以及顶板管理。随着综合化采煤装备的不断进步，综合化采煤工艺的效率也日渐提升。综合机械化采煤已经成为我国煤矿作业的主要工艺。
1、综合机械化采煤工艺的装备特点
使矿井能够高产高效化生产是煤炭开采的最终发展方向，而其中的前提条件是使综合机械化开采工作面的单产得到提高，进而实现工作面的高产高效化。为实现这一目标应当将综采工作面的开采强度以及采煤机的有效开采率作为工作的重点，其技术途径包括提高与综采工作面相配套的设备的小时生产能力，增加工作面的煤矿产量，同时尽量减少工作面辅助作用工序的影響时间。对综采工作面高产高效化生产的实现包括单一长臂综采工作面的高产高效化以及综采放顶煤工作面的高产高效化。因而采用高能力的新型综采设备是保障今后综采工作面高产高效化的硬件要求，其装备的主要特点包括：设备能力大，由大功率电牵引的小时生产能力处在1000吨到1200吨以上的采煤机，以及小时生产能力在500吨到2000吨以上的运输机、装载机、以及破碎机。另一方面，为满足采煤机快速对煤进行切割的需求，采煤机应该具备自动调高功能；液压支架采用电液控制的方式，更好的实现对采煤机、刮板输送机以及液压支架的控制，提高自动化程度，实现机电的一体化。同时要求对工作面采用2300V以上的电压进行供电，以此来达到回采巷道快速掘进和有效支护的目的，进而使工作面得到快速推进，这对设备的性能以及可靠性有着很高的要求。而对于高产高效的工作面应具备的条件包括以下几点：首先，煤层的赋存应该足够稳定，所进行开采的煤层厚度不小于2.0m，尽量对单一煤层进行开采；其次，地质构造要简单，煤层的倾角一般处在八度以下，最高不超过12度。此外，开采煤层顶板中等稳定的以上层面应为低瓦斯层或煤层。
2、综合机械化采煤工艺
随着综采设备以及装机功率的不断加强，在传统的综合机械化采煤工艺除了在使用范围方面有所扩大外，其工作面的长度产生了两种变化趋势。即长臂综合机械化开采以及短臂综合机械化开采，下面对这两种开采工艺进行详细介绍。
2.1长臂综合机械化开采。一般情况而言，对综采工作面进行加大，增加采煤机的割煤量，可有效的减少工作面中斜切进刀以及端头作业等工序对生产时间带来的影响，因而相应的能够获得较高的产量。将工作面最高日产量或或是最低吨煤成本作为准则，从而对综采工作面的合理长度进行确定，工作面长度受到制约主要是由于工作面地质条件以及刮板输送机的铺设长度等因素的影响。因而，为达到较少工作面搬家次数的目的，可采用增加工作面推进长度的方式。此外，制约着工作面走向长度增加的因素包括：回采巷道的掘进与支护、可伸缩带式输送机的铺设长度、采场的地质构造条件等。增加采煤机的有效截深可确保每刀产量的提高，同时降低端头作业等辅助工序的影响时间以及采煤机割煤时的牵引速度，使支护速度以及割煤速度能够进行有效的匹配，以达到易于管理的目的，进而实现工作面产量、效率的提高。
2.2短臂综合机械化开采。短臂综合机械化开采方法中的巷道布置、顶板支护、通风方式以及运输方式等与长臂综合机械化开采中的大致相同。儿工作面采用的布置特点为：工作面长度较短，一般到工作面长度为30m至80m之间时，采后利用退式开采的方式。其次，双滚筒式采煤机的工作面采用中不斜切进刀、单向割煤方式；而单滚筒自开切口出，每往返割一刀，采煤机的截深相应加大。此外，单机头刮板输送机应采用短卸、侧卸或是进行直角拐弯布置，使工作面刮板输送机与转载机相互协调工作。最后，工作面相关设备轻型化，便于达到设备快速搬家和安装的目的。因而，短臂综合机械化开采方式主要是以回采巷道机械化快速掘进及综采工作面上下端头的快速作业作为开采的基础，这种开采工艺适用于开采缓倾斜中厚煤层以及厚煤层的中小型矿井，同样也适用于大型矿井中不适宜布置长臂综采工作面的回采块段小的煤层。
3、综采工作面的巷道布置特点
3.1平巷断面尺寸较大。在对工作面运输平巷以及回风平巷断面尺寸进行设计时，应当按照设备安装与运送的最大尺寸进行设计。综采设备一般经过运输平巷运入工作面，因而其本身的断面尺寸应当由液压支架最大部件的外形尺寸进行确定。而回风平巷的断面尺寸最高可达12m以上，除了在运输平巷上铺设转载机以及可伸缩胶带输送机以外还要铺设轨道，便于工作面移动时，供电设备、配电设备及其泵站、支架的回收运输过程能够正常有序的运行。因而为了满足设备集中化，便于生产与管理，增加移动的便利性，通常情况下采用单向平面布置，其巷道宽度控制在4m以上，净断面控制在10m到12m之间。
3.2平巷掘进取直。采煤工作面进行开采时，为了避免液压支架数量以及输送长度增加或是减少的情况发生，对工作面的长度必须要求保持不变。因而，在运输平巷、回风平巷掘进过程中，要严格根据走向确保运输平巷以及回风平巷的正常施工的进行。当煤层走向偏离稳定方向时，运输平巷以及回风平巷应采取微坡走向平行施工的方法以确保巷道内不会产生负坡积水现象。
3.3增加工作面推进的长度。由于综采工作面具有设备多、吨位重的特点，因而对设备进行安装与拆除时需要消耗大量的人力与时间资源。为降低这一情况的影响，巷道布置时，应尽可能的增加工作面的连续推进长度，以达到减少工作面搬家次数的目的。
4、综合机械化开采工作面的端头作业与快速搬家
上下口的端头支护与转载机等是影响综采工作面生产的主要因素。随着综采工作面采煤机割煤速度以及工作面推进速度的不断提高，关于端头作业问题也日渐严重。实现综采工作面端头的快速作业是综合机械化采煤工艺的重点工作之一。为解决端头作业的问题可采用以下方法：上、下顺槽向大断面巷道掘进，同时控制巷道宽度不小于4.5m至5.0m，并采用锚杆或组合锚杆进行支护，工作面端头支护选择普通液压支架进行支护。另一方面，有效的组织工作面的快速搬家能够最大限度的增加综采工作面的连续生产时间，使工作面的单产和效率得到有效提高。其中实现综采工作面快速搬家的关键在于拥有先进的搬家设备、搬家工艺以及较强的组织管理。其主要技术要点包括：对工作面的设备运输与撤装进行选用时要选用无轨运输车、拖车、单轨吊等运输设备；同时对采煤系统进行改进，缩短目的地到搬迁设备的距离，加大巷道断面尺寸，使液压支架等大型设备在搬迁过程中畅通无阻。此外，对搬迁工序进行合理的组织，尽可能保证平行作业。
5、结语
实现高产高效的开采作业是煤炭工业生存发展的关键。综合机械化采煤工艺使煤矿开采过程中获得了良好的经济效益与社会效益，同时对煤矿工业的现代化起到促进作用。
参考文献
[1]刘旭东.煤矿综合机械化采煤工艺探析[J].黑龙江科技信息,2013,(23):95-96
[2]李龙.浅谈煤矿综合机械化采煤工艺[J].科技创新与应用,2013,(22):49-50
[3]段宁宁.煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨[J].科技创新与应用,2012,(21):76-77
【关键词】煤矿；综合机械化；采煤工艺
为了达到煤矿开采的高产高效化的目的，使矿井综合机械化采煤技术得到最大程度的提升，应对工作技术面进行优化，大力推进机械化生产。综合机械化采煤工艺包括回采工作面中采煤过程的全部工艺，例如：破煤、装煤、装运、支护以及顶板管理。随着综合化采煤装备的不断进步，综合化采煤工艺的效率也日渐提升。综合机械化采煤已经成为我国煤矿作业的主要工艺。
1、综合机械化采煤工艺的装备特点
使矿井能够高产高效化生产是煤炭开采的最终发展方向，而其中的前提条件是使综合机械化开采工作面的单产得到提高，进而实现工作面的高产高效化。为实现这一目标应当将综采工作面的开采强度以及采煤机的有效开采率作为工作的重点，其技术途径包括提高与综采工作面相配套的设备的小时生产能力，增加工作面的煤矿产量，同时尽量减少工作面辅助作用工序的影響时间。对综采工作面高产高效化生产的实现包括单一长臂综采工作面的高产高效化以及综采放顶煤工作面的高产高效化。因而采用高能力的新型综采设备是保障今后综采工作面高产高效化的硬件要求，其装备的主要特点包括：设备能力大，由大功率电牵引的小时生产能力处在1000吨到1200吨以上的采煤机，以及小时生产能力在500吨到2000吨以上的运输机、装载机、以及破碎机。另一方面，为满足采煤机快速对煤进行切割的需求，采煤机应该具备自动调高功能；液压支架采用电液控制的方式，更好的实现对采煤机、刮板输送机以及液压支架的控制，提高自动化程度，实现机电的一体化。同时要求对工作面采用2300V以上的电压进行供电，以此来达到回采巷道快速掘进和有效支护的目的，进而使工作面得到快速推进，这对设备的性能以及可靠性有着很高的要求。而对于高产高效的工作面应具备的条件包括以下几点：首先，煤层的赋存应该足够稳定，所进行开采的煤层厚度不小于2.0m，尽量对单一煤层进行开采；其次，地质构造要简单，煤层的倾角一般处在八度以下，最高不超过12度。此外，开采煤层顶板中等稳定的以上层面应为低瓦斯层或煤层。
2、综合机械化采煤工艺
随着综采设备以及装机功率的不断加强，在传统的综合机械化采煤工艺除了在使用范围方面有所扩大外，其工作面的长度产生了两种变化趋势。即长臂综合机械化开采以及短臂综合机械化开采，下面对这两种开采工艺进行详细介绍。
2.1长臂综合机械化开采。一般情况而言，对综采工作面进行加大，增加采煤机的割煤量，可有效的减少工作面中斜切进刀以及端头作业等工序对生产时间带来的影响，因而相应的能够获得较高的产量。将工作面最高日产量或或是最低吨煤成本作为准则，从而对综采工作面的合理长度进行确定，工作面长度受到制约主要是由于工作面地质条件以及刮板输送机的铺设长度等因素的影响。因而，为达到较少工作面搬家次数的目的，可采用增加工作面推进长度的方式。此外，制约着工作面走向长度增加的因素包括：回采巷道的掘进与支护、可伸缩带式输送机的铺设长度、采场的地质构造条件等。增加采煤机的有效截深可确保每刀产量的提高，同时降低端头作业等辅助工序的影响时间以及采煤机割煤时的牵引速度，使支护速度以及割煤速度能够进行有效的匹配，以达到易于管理的目的，进而实现工作面产量、效率的提高。
2.2短臂综合机械化开采。短臂综合机械化开采方法中的巷道布置、顶板支护、通风方式以及运输方式等与长臂综合机械化开采中的大致相同。儿工作面采用的布置特点为：工作面长度较短，一般到工作面长度为30m至80m之间时，采后利用退式开采的方式。其次，双滚筒式采煤机的工作面采用中不斜切进刀、单向割煤方式；而单滚筒自开切口出，每往返割一刀，采煤机的截深相应加大。此外，单机头刮板输送机应采用短卸、侧卸或是进行直角拐弯布置，使工作面刮板输送机与转载机相互协调工作。最后，工作面相关设备轻型化，便于达到设备快速搬家和安装的目的。因而，短臂综合机械化开采方式主要是以回采巷道机械化快速掘进及综采工作面上下端头的快速作业作为开采的基础，这种开采工艺适用于开采缓倾斜中厚煤层以及厚煤层的中小型矿井，同样也适用于大型矿井中不适宜布置长臂综采工作面的回采块段小的煤层。
3、综采工作面的巷道布置特点
3.1平巷断面尺寸较大。在对工作面运输平巷以及回风平巷断面尺寸进行设计时，应当按照设备安装与运送的最大尺寸进行设计。综采设备一般经过运输平巷运入工作面，因而其本身的断面尺寸应当由液压支架最大部件的外形尺寸进行确定。而回风平巷的断面尺寸最高可达12m以上，除了在运输平巷上铺设转载机以及可伸缩胶带输送机以外还要铺设轨道，便于工作面移动时，供电设备、配电设备及其泵站、支架的回收运输过程能够正常有序的运行。因而为了满足设备集中化，便于生产与管理，增加移动的便利性，通常情况下采用单向平面布置，其巷道宽度控制在4m以上，净断面控制在10m到12m之间。
3.2平巷掘进取直。采煤工作面进行开采时，为了避免液压支架数量以及输送长度增加或是减少的情况发生，对工作面的长度必须要求保持不变。因而，在运输平巷、回风平巷掘进过程中，要严格根据走向确保运输平巷以及回风平巷的正常施工的进行。当煤层走向偏离稳定方向时，运输平巷以及回风平巷应采取微坡走向平行施工的方法以确保巷道内不会产生负坡积水现象。
3.3增加工作面推进的长度。由于综采工作面具有设备多、吨位重的特点，因而对设备进行安装与拆除时需要消耗大量的人力与时间资源。为降低这一情况的影响，巷道布置时，应尽可能的增加工作面的连续推进长度，以达到减少工作面搬家次数的目的。
4、综合机械化开采工作面的端头作业与快速搬家
上下口的端头支护与转载机等是影响综采工作面生产的主要因素。随着综采工作面采煤机割煤速度以及工作面推进速度的不断提高，关于端头作业问题也日渐严重。实现综采工作面端头的快速作业是综合机械化采煤工艺的重点工作之一。为解决端头作业的问题可采用以下方法：上、下顺槽向大断面巷道掘进，同时控制巷道宽度不小于4.5m至5.0m，并采用锚杆或组合锚杆进行支护，工作面端头支护选择普通液压支架进行支护。另一方面，有效的组织工作面的快速搬家能够最大限度的增加综采工作面的连续生产时间，使工作面的单产和效率得到有效提高。其中实现综采工作面快速搬家的关键在于拥有先进的搬家设备、搬家工艺以及较强的组织管理。其主要技术要点包括：对工作面的设备运输与撤装进行选用时要选用无轨运输车、拖车、单轨吊等运输设备；同时对采煤系统进行改进，缩短目的地到搬迁设备的距离，加大巷道断面尺寸，使液压支架等大型设备在搬迁过程中畅通无阻。此外，对搬迁工序进行合理的组织，尽可能保证平行作业。
5、结语
实现高产高效的开采作业是煤炭工业生存发展的关键。综合机械化采煤工艺使煤矿开采过程中获得了良好的经济效益与社会效益，同时对煤矿工业的现代化起到促进作用。
参考文献
[1]刘旭东.煤矿综合机械化采煤工艺探析[J].黑龙江科技信息,2013,(23):95-96
[2]李龙.浅谈煤矿综合机械化采煤工艺[J].科技创新与应用,2013,(22):49-50
[3]段宁宁.煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨[J].科技创新与应用,2012,(21):76-77