试论我国综合机械化采煤工艺的发展进程.doc

试论我国综合机械化采煤工艺的发展进程 【摘 要】对综合机械化采煤工艺的研究与应用有助于提高煤矿开采工作质量与水平，提高煤矿企业的经济效益与社会效益，备受各方关注与重视。基于此，本文以我国综合机械化采煤工艺发展为研究对象，分别特殊条件下的长壁综采工艺发展（特殊两硬围岩、三软围岩）以及放顶煤综采工艺发展这两个方面入手，展开了较为详细的分析与阐述，希望能够引起各方特别关注与重视。 【关键词】综合机械化；采煤；工艺；综采；放顶煤；发展；分析 大量的实践研究结果证实，由于煤矿矿区的地质结构相对比较复杂，从而在综合机械化采煤过程当中，大量的因素均在不同程度上的对综合机械化采煤下煤矿矿区的开采水平以及开采质量有着极为深入的影响。从这一角度上来说，为最大限度的保障综合机械化采煤工艺与不同类型煤矿地质构造相互之间的有效期契合，提高采煤质量与水平，就需要不断加强对综合机械化采煤工艺的研究与应用。这一点也正是现阶段各方工作人员研究的热点与重点所在，值得引起特别关注与重视。本文试结合对其作详细分析与说明。 1 特殊条件下长壁综采工艺发展进程分析 在煤矿开采过程当中，特殊条件主要是指“两硬”围岩，也就是煤层以及顶板较硬的开采环境，以及“三软”围岩，也就是煤层、顶板以及底板较软的开采环境。对于我国而言，随着煤矿开采工作的不断推进与发展，工作环境较好的煤矿开采作业已进入饱和状态。相对于煤矿企业而言，特殊条件下的开采作业越来越多。如何提高特殊条件下的综合机械化采煤工作质量，这一点备受各方人员的特别关注与重视。具体而言，可以将长壁综采工艺的发展分为以下两个方面。 （1）“两硬”围岩状态下的长壁综采工艺发展进程分析对于我国而言，“两硬”围岩条件以大同矿区为主要代表。在上世纪80～90年代当中，对于在“两硬”围岩条件状态下所开展的综合机械化采煤工艺主要以解决坚硬顶板对综采工作质量的影响为核心。在此过程中，主要采取的工作方式为超前爆破或者是高压注水软化。通过上述方式，实现对顶板的有效软化目的。在将上述综合机械化采煤工艺技术应用于实践的过程当中，受到支架工作阻力较低的因素影响，导致采煤机设备以及相关运输设备的生产能力始终维持在较低水平，且月度平均产量无始终较低。然而，在改革开放的推动作用之下，为解决综合机械化采煤过程中支架工作阻力较高的问题，采煤机设备的驱动方式自传统意义上的液压牵引工作模式转变成为电牵引工作方式，配合对超前预爆破处理顶板技术的应用，能够在确保作业安全的前提下，保障长壁综采工艺技术发展的有效性与稳定性。 （2）“三软”围岩状态下的长壁综采工艺发展进程分析对于我国而言，“三软”围岩条件以郑州、两淮矿区为主要代表。在上世纪80～90年代当中，对于在“三软”围岩条件状态下所开展的综合机械化采煤工艺主要以解决顶板失稳问题为关键，所采取的主要工作方式为铺设网架或者是锚杆支护的方式。然而实践证实，此项措施对于顶板失稳问题的控制不够有效。近年来，随着综合机械化采煤工艺的持续发展，通过提高支架工作阻力的方式，强化支撑控制顶板作用力，同时按照一定的顺序进行设备的回撤工作。借助于此种方式，可在确保长壁综采工作效率持续提升的同时，为综采工作面快速恢复生产做好相应的准备工作。 2 放顶煤综采工艺发展进程分析 放顶煤开采作业可以说是当前技术条件支持下，产出率最高、开采效率最高且成本投入最为低廉的厚煤层采煤技术。结合阳煤集团煤矿开采区域的实际情况来看，绝大部分为厚煤层，从而应用放顶煤开采法进行实践操作是可行且有效的。在放顶煤开采作业的实践过程当中，工作面需要布置于厚煤层下部位置（工作面正常进行煤炭的采出作业）。与此同时，在工作面逐步推进的过程当中，受到工作面前方承压作用力因素的影响，会导致工作面上方原有的煤体表现出不同程度上的压裂与破碎问题，并于工作面支架尾部发生冒落与放出现象。在工作面开采作业实施过程当中，此部分放落顶煤能够通过安装于工作面后方的运输机设备而运出。具体来说，整个放顶煤开采技术的基本示意图入下图所示（见图1）。 在此基础之上，从放顶煤工作面布置方式的角度上来说，现阶段，各类采取放顶煤开采方式煤矿区域工作面所涉及到的布置方式主要可以分为以下几种类型（1）预采顶分层放顶煤布置方式（在预采顶分层基础之上进行金属网的铺设作业，顶煤有效回收率可达到90以上，现阶段多适用于顶板较硬且煤层较软的开采作业）；（2）一次采全高放顶煤布置方式（沿煤层底板位置布置工作面，工作面采高基本控制在2～3m单位范围之内，其与顶煤均在工作面支架尾部放出。此种工作面布置方式主要适用于煤层厚度在12m单位以上的厚煤层开采作业。同时，此种开采方式也是阳煤集团现阶段所主要采取的开采方式）；（3）多分层放顶煤布置方式（此种布置方式主要是将特厚煤层进一步划分为两个或者是多个12m左右厚度的煤层，针对各个煤层进行单独性的放顶煤开采作业）；（4）急倾斜分段放顶煤布置方式（此种布置方式主要是指将急倾斜厚煤层按照垂直延伸方向分为若干个高度在8～10m单位范围之内的分段，针对各个分段布置与之相对应的放顶煤工作面）。 与此同时，最大限度的保障整个放顶煤开采作业质量的有效性，还需要特别重视对放顶煤液压支架的质量控制。结合阳煤集团所开采矿区煤层厚度较高的特性来看，综采过程当中对于放顶煤支架最基本性的要求可以归纳为以下几个方面（1）放顶煤支架需要具备良好的支撑能力；（2）放顶煤支架需要具备良好的护帮以及护顶功能；（3）放顶煤支架能够实现移动的快速性；（4）放顶煤支架能够及时针对机道予以封闭。对于我国而言，放顶煤液压直接自低位放顶煤液压支架开始发展，历经了高位、中位两个方面阶段之后，现在又回到了对低位放顶煤液压支架的关注与深入研究阶段。 3 结束语 在30余年的改革开放进程推动作用之下，我国煤矿产业的发展不断实现质与量的双向提升。煤矿产业已成为现代国民经济建设发展过程中最为主要与根本性的组成要素之一，其所发挥的重要意义也是尤为突出的。据相关统计资料数据显示我国煤矿产业综采产量实现了60倍以上的发展，最高单产实现了近30倍的增长。综合机械化采煤工艺也在这一过程中得到了极为蓬勃与突出的发展。总而言之，本文针对有关我国综合机械化采煤工艺发展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为实践工作的开展提供一定的参考与借鉴。 参考文献 [1]李光勇，张有权.综采工艺回收强冲击矿压盘区残采煤柱的研究[J].山西焦煤科技，2006，（09）. [2]王敏，王发达，李云志等.基于AutoCAD 2008三维设计技术在综采工艺上的研究与应用[J].山东煤炭科技，2008（05）.