0 引言

    自20世紀(jì)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(jìn)一步提升采煤效率的同時(shí)，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和機(jī)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(jiān)實(shí)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(jì)70年代以來，各大產(chǎn)煤國基本都已在實(shí)際采煤作業(yè)中引入了綜采工藝技術(shù)，初步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)集中化和礦井大型化。截至20世紀(jì)80年代，部分先進(jìn)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(shí)，也大大改善了作業(yè)面的工效與單產(chǎn)，進(jìn)而帶來了極為可觀的經(jīng)濟(jì)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(jī)械化和機(jī)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(huì)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(jìn)、精密的采煤設(shè)備，其伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展也正呈現(xiàn)出高功率、高強(qiáng)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(jì)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(jìn)了更多全綜采設(shè)備，這無疑大大促進(jìn)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(jìn)入新世紀(jì)以來國家大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)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(rèn)的是，實(shí)際作業(yè)過程中中國綜采技術(shù)的運(yùn)用和機(jī)械設(shè)備的操作管理水準(zhǔn)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(jìn)步巨大、提升明顯，但與國際先進(jìn)水準(zhǔn)相比依然有著相當(dāng)大的差距，如可靠程度和工作性能差、裝機(jī)功率低、配套能力弱等。同時(shí)，中國綜采設(shè)備的使用年限也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如產(chǎn)煤技術(shù)相對先進(jìn)國家的相應(yīng)設(shè)備，在運(yùn)用采煤新工藝和新技術(shù)的過程中差距也相當(dāng)大，這一點(diǎn)在自動(dòng)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(yàn)成功第一個(gè)400m綜采工作面。反觀美國和澳大利亞，在2004年時(shí)美國綜采工作面大部分已超過300m，更有甚者能達(dá)到4000m以上；而澳大利亞在2002年就已達(dá)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(dá)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(chǔ)量大等特點(diǎn)。

    中國地域十分遼闊，有著相當(dāng)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(huì)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(xiǎn)性和復(fù)雜程度均相當(dāng)高的工作，煤礦企業(yè)必須嚴(yán)格依照相關(guān)安全規(guī)范來進(jìn)行綜采作業(yè)。a)綜采工藝涵蓋了切煤、落煤、裝煤、運(yùn)煤、前移支架、推移輸送機(jī)、強(qiáng)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(shí)際情況進(jìn)行采煤、裝煤、運(yùn)煤等各個(gè)工藝流程的優(yōu)化和調(diào)整。同時(shí)，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(jìn)刀方式、工作面長度等實(shí)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(shí)，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(dòng)性更強(qiáng)的四六制。實(shí)際上，倒班制模式的合理選擇對于采煤工作面準(zhǔn)備、結(jié)合、交接、檢修等工序時(shí)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(fù)責(zé)相應(yīng)環(huán)節(jié)，盡可能做到分工細(xì)化和責(zé)任明確，通過作業(yè)規(guī)范程度與工作人員責(zé)任意識(shí)的提升來為采煤效率與安全可靠性的強(qiáng)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(jī)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(jìn)行的機(jī)械化開采意義重大。主要特點(diǎn)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(jī)，確定其工作模式時(shí)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(shí)際情況增加開采深度；c)應(yīng)盡可能確保設(shè)備運(yùn)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(jī)械化開采

    長壁綜合機(jī)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(jì)都選用的是超長工作面和2部采煤機(jī)。同時(shí)，刮板輸送機(jī)的主要設(shè)計(jì)方案有兩類：a)將刮板輸送機(jī)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(yùn)輸，并在上下兩半部煤面上分別配備1臺(tái)輸送機(jī)，從而構(gòu)成相向輸送體系。與短壁綜合機(jī)械化開采相比，這一技術(shù)主要有兩點(diǎn)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(fù)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(shí)，長壁綜合機(jī)械化開采與工作面所處的地理環(huán)境及輸送機(jī)長度有著密切關(guān)系，同時(shí)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(shí)地調(diào)查和客觀評估，才能確保其工作面長度的設(shè)計(jì)足夠合理，最終實(shí)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(jī)轉(zhuǎn)移和端頭支護(hù)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(hù)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(yán)重抑制，其產(chǎn)量也得不到保障。同時(shí)，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(jìn)步和發(fā)展，能通過選擇合理的設(shè)備支架搬運(yùn)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(shí)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(dāng)今社會(huì)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(jì)收益。所以，只有著力引入更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備、勇于創(chuàng)新、開拓進(jìn)取，才能促進(jìn)和保障企業(yè)競爭能力和綜合效益的穩(wěn)步提升，進(jìn)而更好地為社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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本文標(biāo)題：淺談煤礦綜采工藝技術(shù)

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