综合机械化在煤矿开采中的应用分析

综合机械化在煤矿开采中的应用分析

枣庄矿业集团矿业管理有限公司山东省枣庄市277000

摘要:现阶段综合机械化的采煤工艺应用范围越来越广泛,在很大程度上促进了现代矿井的建设与发展。因此,采煤工作中,相关企业可积极引入此项工艺,以提升煤炭采出率,从而促进煤矿企业的发展。

关键词:综合机械化;煤矿开采;应用

引言

高产集中化的开采模式是煤矿企业发展的必然趋势,煤矿企业要提高对综合机械化开采设备的重视程度,建立完善的机电设备管理和维修机制,相关技术人员要不断提高自身的专业素质,善于发现现行采煤工艺中存在的不足并加以改进,通过采煤工艺的进步提高企业的经济效益,推动我国煤矿产业的发展。

1煤矿综合机械化开采技术的概述

综合机械化开采技术是贯穿煤矿开采所有环节的一种机械化采煤技术,该技术主要应用机械设备来自动控制采煤作业的全过程,借助于红外线的定位和计算机的控制,来实现煤炭的切割以及运输等方面的工作,提升了采煤作业的自动化水平,提高了煤炭开采的效率及安全性,在一定程度上增加了煤炭的产量,为煤矿企业创造了更多的经济效益。同时,综合机械化开采技术可以应用于采煤作业的各个环节,很大程度上改善了采煤的效率和采煤的工作量,从而降低了人力的投入和作业的难度,和传统的煤矿开采技术相比,综合机械化煤矿开采技术可以在减少作业时间、提高工作效率的同时,进一步保障煤矿开采人员的生命安全。

综合机械化开采技术的重要部分就是设备的使用,优质的机械设备可以有效地提升煤矿的开采效率和机械效率,以此来达成综合机械化开采技术的标准,保障机械设备的稳定性。综合机械化开采技术使用的设备都是以大功率为基础,这样才能确保煤矿开采的稳定进行。主要的机械设备有以下几种:第一,采煤机,采煤机的主要用来破煤和采煤,我国目前使用最广泛的采煤机是双滚筒式采煤机,前滚筒负责顶煤的采取,后滚筒负责底煤的采取,采煤机在运煤及回采巷道运输的过程中使用;第二,工作面运输机,主要是应用可弯曲刮板输送机进行运输工作,可弯曲刮板输送机具有很强的承载能力,既可以用于水平运输,也可以用于倾斜运输;第三,移动变电站,移动变电站在采煤的整个过程中都有使用,主要是为采煤机和输送机等机械设备提供电力,而且,移动变电站还会随着工作面移动。

2综合化机械采煤工艺所需设备

2.1主要的配套设备

1)采煤机。在采煤工作面上,主要的机械是刨煤机、滚筒式的采煤机,其中,双滚筒的采煤机在我国比较常见,其结构原理、动作类似于普采工作面使用的采煤机,但生产能力、功率明显较普通采煤机大。

2)输送机。综合开采面对输送机有较高的要求,不但需具备较长的铺设长度、较强的运输能力,而且需具备较高的结构强度。因此,一般应用的是可以弯曲的刮板输送机,此种输送机不仅是一种对煤炭进行运输的机械,而且是移动式的液压支架支点、采煤机的运行导轨。

3)液压支架。综合采煤面所应用的液压支架是自动化的液压支架,以高压液体对顶力进行施加,以支护顶板、对输送机进行推移、对支架进行前移、对采空区进行处理等。另外,液压支架有专门的锚固支架,主要作用是对机尾、机头的滑动进行预防。

4)转载机。此机械的一端相连于工作面的输送机上,另一端与带式的输送机相连接,从巷道底板中将采出来的煤矿转运到带式输送机中,工作面不断推进,转载机的装置也会随之推进。

5)带式的输送机。可以伸缩的带式输送机是区段运输巷中的1个主要设备,工作面不断推进,输送机可以伸长或者缩短,一般情况下,此机械设备可对50~100m的贮带进行贮存,工作面进行25~50m的推进均可满足。

2.2液压支架相关设备

1)承载部分的设备。顶梁对顶板上的压力进行支撑,直接接触到工作面,并把从顶板而来的压力传输到底座处。因此,承载部分主要设备的组成部分是掩护梁、底座、立柱、顶梁。顶梁前端和煤壁之间的距离宜小,与顶板之间的接触面宜大。掩护梁主要是对顶板上落下来的矸石进行遮挡,上部、下部均通过铰接的方式分别于顶梁、底座进行连接。底座的主要作用是提供稳定的连接点给立柱,所需千斤顶均在底座上进行安装。立柱主要是对底座于顶梁进行承载,因此,具体应用中,需保证立柱的支撑力,依据支架的具体型号对支柱数量进行确定,通常在2~6根之间,结构、工作原理均相似于千斤顶。

2)液压千斤顶。液压千斤顶是液压之间的一个重要组件,主要是对液压支架方向进行调整、对输送机的移动进行控制、对前梁的升起与降落进行操纵。因此,需保证液压支架与千斤顶足够的张度,才有足够的推力与拉力。

3)液压阀。操作阀主要结构是操作阀、控制阀,将来自于泵站的高压液体配送至液压缸,随后将液压缸中的液体送入至油箱中,并对千斤顶、立柱的伸缩进行操纵。

3综合化机械采煤工艺的具体应用

3.1长臂综合机械化采煤工艺

在进行开采的过程中,此种工艺可使工作面斜切、端头作业的时间减少,使采煤工作面长度增加,进而促进煤产量的提升。一般而言,工作面长度由每天最大产量、最低成本决定,工作面长度比较少,则搬家的次数会相对减少。同时,巷道中支护、掘进、刮板输送机铺设长度、围岩特征也会对工作面长度造成影响。对此,为了使采煤机割煤量增加,一般需将滚筒的截深增加,对采煤机推进的速度进行控制,使其降低,进而使辅助工序减少,以保证开采产量。

3.2长短壁综合机械化开采

就是将短壁开采和长壁开采进行综合应用。在综合机械化开采过程中可以在已经开始掘进的巷柱式矿井内采用长壁工作面进行回采,在其他适用于短壁工作面的开采区域利用短壁开采技术,长短壁综合机械化开采对中小型煤矿开采工艺的改进和创新具有重要的借鉴意义。

3.3薄煤层综合机械化开采

与厚煤层相比,薄煤层的地质条件更为复杂且处理难度较大,受传统开采工艺的影响,薄煤层的开采效率和质量也比较低。近些年来,我国加快了煤矿开采机械化的探索,通过各种先进开采设备和技术的引进,薄煤层开采水平得到了显著提升。综合机械化开采促进了工作面开采效率和开采质量的提升,提高了薄煤层开采的安全性。

3.4液压支架放顶开采的工艺

对较厚的煤层进行开采时,一般会应用此种技术,进行推进时,需对开采距离进行控制,对一段路程进行隔离后,应该先将支架上的顶煤送出。此种技术一般被应用在厚度为6~12m的煤层中,煤层最厚不能超过20m,实施开采时,一般一次性放煤,先对工作面中的煤进行切割,随后进行移动,进行了一段时间开采后,停下,将支架顶部放煤的窗口打开,把顶煤放出,出现矸石后停止,随后再向前移采。

结束语

随着科技水平的不断提高,工业生产控制的自动化技术也逐渐成熟,煤矿开采中自动化的应用也在不断增加。在煤矿开采过程中应用综合机械化开采技术,可以确保煤矿开采的安全性和稳定性,从而促进我国煤矿产业的可持续发展。因此,对综合机械化在煤矿开采中的应用进行研究是很有必要的。

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