魏伟

摘 要：在我国的能源结构中，煤炭占比最大。随着开采技术的发展和进步，目前我国的煤块开采已经基本实现了机械化开采。机械化开采可以极大的提高开采效率，并提高煤块开采的安全性。煤矿的综合机械化采煤工艺指的是煤炭开采的各个环节全部实现机械化开采，并结合应用。包括了切煤、采煤、装煤、运煤以及安全防护等全部生产环节。本文从煤矿综合机械化采煤工艺的意义出发，介绍了综合机械化采煤工艺应用的主要机械设备，并对常用的综合机械化采煤工艺进行介绍。

关键词：煤矿;综合机械化;采煤工艺

我国是煤炭储量大国，能源结构中也以煤炭为主，煤炭为我国的工业化建设做出了巨大的贡献。随着技术的发展和进步，机械设备大规模应用在我国的生产行业中。我国的煤炭行业也初步实现了综合机械化生产，随着煤炭开采的深入，煤炭开采中遇到的地质环境越来越复杂，也对我国的煤炭开采技术提出了更高的要求。在这样的背景下，对煤炭综合机械化采煤工艺进行研究，促进采煤工艺的发展，提高采煤效益，对于我国煤炭行业的发展和能源的持续供应具有重要的意义。

1 煤矿综合机械化采煤工艺的意义

煤矿综合机械化采煤工艺指的是在采煤工作面所有的生产环节全部实现机械化生产。包括破煤、采煤、装煤、运煤以及防护等。煤矿综合机械化采用工艺应用的意义主要体现为以下几点：

1.1 提高工作效率

煤矿的采煤工作面环境恶劣，地质条件复杂，人工采煤不仅效率低下，而且安全隐患较多，易出现人生伤害事故，应用综合机械化采煤工艺可以降低人工参与的环节，提高工作效率。

1.2 降低成本，提高收益

传统的采煤工艺，人力参与为主，人力成本较高，为了提高采掘效率往往需要多面进行，并且生产环节较多，开采成本较高。采用煤矿综合机械化采煤工艺可以有效的降低成本，減少生产环节，而且仅需要两个工作面就可以实现大规模开采，极大的提高了采煤的收益。

1.3 提高安全性，避免人身伤害事故

传统的采煤工艺，防护设施以及开采都以人力为主，开采事故率高，防护措施不到位，采用综合机械化采煤工艺可以有效投稿防护措施的质量，并降低人员密集度，提高安全性。

2 综合机械化采煤工艺设备种类及特点

煤矿综合机械化采煤工艺的核心是机械设备，不同的机械设备经过有机组合形成了一个复杂的系统，任何一个设备都影响到综合采煤工艺的进行和采煤效率。以下对主要的机械设备进行介绍：

2.1 采煤机

煤矿综合机械化采煤工艺中采煤机是重要的生产设备，其主要的功能使割煤和落煤，我国目前应用较为广泛的采煤机是双滚筒式采煤机，其相比普通的采煤机其生产效率较高，基本结构和工作原理都比较相似，但是其功率更高，因此性能也更高。针对工作面落煤的开采主要应用滚筒式采煤机和刨煤机相结合的方式进行。

2.2 转载机可伸缩带式输送机

转载机主要位于工作面运输机和伸缩带式输送机之间，因此其本质上是桥式的刮板输送机。转载机在工作时，可以将巷道地板进行升高，工作面的煤可以顺利的转运到输送机，伸缩带式输送机转运中随着转载机的转载进行移动，并随着工作面的推进进行长度调整，转载机有效的将工作面运输机和伸缩带式输送机结合在了一起，提高了运煤的效率，保证了运煤的连续性，有效缩短了运煤的时间，保证工作面的煤炭不积压从而影响采煤工作的进行。相比于人工运输，不仅成本更低而且效率更高。

2.3 液压支架

液压支架主要的作用是对采煤工作面的高压力进行控制，提高工作面的安全性，在综合机械化采煤工艺中具有非常重要的作用。液压支架又被称为工作面自移式液压支架，其主要是以储存的高压液体为动力，对采煤工作面的顶板进行有效的支护，防止矸石等落到工作面，影响采煤工作。液压支架还可以应用在输送机的维修以及输送机机头机尾的锚固等方面。

2.4 移动变电站及乳化液泵站

由于煤矿在开采的过程中工作面需要不断的移动，因此其机械设备也要不断的移动，在这种情况下为保证电力的供应，采煤工作面主要使用移动变电站保证电源的供应。移动变电站可以保证机械电气设备连续的电力供应，并且使用方面，架设效率更高，且可以进行回收。乳化液泵站在煤矿综合机械化开采工艺中是为机械设备提供高压液体的作用，最为主要的是为液压支架提供所需的高压液体。以实现对开采工作面的支护，乳化液泵站也是可移动的，随着工作面的推进可以不断的变换位置，方面易用，灵活性强。

3 常见几种综合机械化采煤工艺

针对不同的采煤工作面应用的综合机械化采煤工艺也不同，以下对常用的综合机械化采煤工艺进行简单的介绍：

3.1 长壁综合机械化开采

煤矿综合机械化开采工艺最主要的是通过各个环节的机械化生产，实现有机的结合，保证采煤工作的稳定性、连续性和安全性，提高采煤的效率，降低采煤的成本。长壁综合机械化开采是实际采煤工作中运用较多的一种综合计划化开采方式，面对倾斜煤层，其可以高效的发挥作用。长壁综合机械化开采可以通过加大采煤工作面的长度提高采煤机的采煤量，并可以有效降低端头作业的环节以及工作面的斜切进刀，起到节约采煤时间提高采煤效率的作用。因此，采用长壁综合机械化开采时可以通过增加工作面的长度降低工作面的移动次数。在实际生产过程中，对于工作面长度的影响因素较多，主要为采煤工作面的地质情况、伸缩带式输送机的铺设长度以及掘进支护的质量等。因此，为了有效提高长壁综合机械化开采时开采工作面的长度，在实际开采时要根据以上影响因素进行控制和综合分析，充分发挥其优势，避免其影响因素。

3.2 短壁综合机械化开采

短壁综合机械化采煤工艺主要是对回采巷道进行机械化快速掘进中使用以及在采煤工作面上下端头的快速施工中使用。短壁综合机械化采煤应用范围广，优点较多，将采煤和掘进有机的结合在了一起，因此其相对来说较为灵活，可以在很多开采工作中使用，比如其可以将开采出的不规则煤块回收，缓解采掘比例失衡的现象以及工作面的接替紧张的现象。短壁综合机械化采煤工艺不适合在长壁开采工作面使用，适合于五地势限制的大厚煤层使用，因此应用前要先了解煤层的实际情况。

3.3 放顶煤综合机械化开采

我国的煤炭储量中，厚煤层的开采较为多。在厚煤层开采中，最常用的综合机械化开采工艺为放顶煤综合机械化开采方法。在进行这种工艺方法进行开采时，要严格遵循采煤工作面的步骤依次进行，主要顺序为落煤、装煤、运煤，截煤时每隔两三刀就要先暂停，然后打开放煤窗口，将煤从支架后部的运输机运出后再机械截煤，如此循环进行，完成所有的放煤工作后再向前推进。

3.4 薄煤层综合机械化开采

薄煤层的开采在我国的煤炭开采中占比一直不高，主要是其成本相对较高，开采效率较低，综合收益降低。随着中厚煤层开采时间越来越长，开采深度越来越深，而我国对能源的需求日益增长，薄煤层的开采逐渐受到了重视。目前薄煤层的机械化开采应用的主要有滚石采煤机、刨煤机开采已经螺旋钻机开采等方式，综合机械化开采能力还不足，需要更多的研究和发展。

4 结束语

我国是煤炭生产大国，也是应用大国，在我国的能源结构中，煤炭一直占据着主要的位置，为我国的现代化工业发展做出了巨大的贡献。目前我国的煤炭开采已经基本实现了综合机械化开采工艺，有效提高了生产效率，降低了开采成本，提高了生产的安全性和效益。随着技术的发展和进步，新工艺和新设备不断应用，煤矿的开采工艺也将不断发生进步，为了保障国家的能源需求，企业也应用加大研究力度，对煤矿综合机械化采煤工艺不断优化，提高竞争力和生产效益。

参考文献：

[1]荆卫兵.浅析煤矿综合机械化采煤工艺[J].能源与节能， 2017（1）：176-177.