大采高综采工作面机械采煤工艺应用探讨

大采高综采工作面机械采煤工艺应用探讨

摘要：大采高综采煤矿开采工艺是煤矿开采中一种高效的作业方法，能够有效

提高采煤质量和生产效率，在使用该采煤工艺的时候，要确保所用机械设备工作

性能的良好性，并加强对作业速度的监控，对各种影响因素进行综合考虑，排除

不利因素对煤矿开采作业的干扰。鉴于此，本文主要分析大采高综采工作面机械

采煤工艺应用。

关键词：大采高综采；机械采煤；工艺

1、大采高综采采煤工艺的概念

大采高综采是指采用综采机械化方式，完成大采高一次采全厚采煤作业。综

采机械化是指在煤矿开采过程中，完全采用机械化技术进行作业，包括破开煤层、填煤、运输煤、采空区处理等。大采高一次全厚采煤工艺简称大采高采煤工艺，

主要是针对煤层在3.5~6m厚度之间的一种采煤技术，当前最大采高和液压支架

的支撑高度分别为5.6m和6.3m。当煤层倾角较小，并且稳定性较差时，采用大

采高采煤工艺是比较合适的，能够有效解决煤层倾角较小以及作业面不稳定所带

来的问题，并且还能够将采高控制在合理范围内，保证煤矿开采作业顺利、安全

地进行。在进行大采高综采煤矿开采时，工作面采高需要高于3.5m，但是当前所用的支架支撑高度难以满足采高需求，所以，在设置液压支架的时候，都会根据

工作面中间高、两头低的特点，将其设置成三角煤工作面，以满足采高需求，确

保大采高综采作业正常进行。

2、大采高综采工作面机械采煤工艺

2.1、双向割煤工艺

液压支架全截深推进，采煤机前后滚筒一次回采设计高度煤层，一个行程割

一道煤。

使用状况：煤机平均割煤速度8m/min，向机头行进时煤机速度高于向机尾

割煤速度。煤流波动性较大，尤其是向机尾割煤时，大块的堵塞易造成煤机割煤

暂停中断，采煤机、刮单向割煤工艺板运输机事故率较高。

2.2、单向割煤工艺

液压支架全截深推进，采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒调高割取约1m煤层，

返回时前后滚筒割取剩余厚度煤层，往返两行程割一道煤。

煤机割顶刀时行进速度8m/min，返回割底刀时行进速度20m/min，煤流具

有波动性，割顶刀时煤量大，割底刀时煤量小，但在单行程中煤量均匀，刮板机

负荷比较均匀，采煤机每天调向一次，综采面设备故障率较低。

2.3、半截深割煤工艺

液压支架半截深推进，采煤机两端头全截深割煤，中部半截深割煤，两个行

程割一道煤。煤机运行速度达10m/min，煤流均匀变化较小，生产环节连续性强，设备故障较少。

①煤机前后滚筒负荷相当，往返实现上下位置交换，机械润滑良好，故障少。

②生产中煤流均匀，三机负荷变化较小，事故率低。③煤机、三机生产中负荷

较小，电流低，一定上可延长电气设备、部件寿命。④刮板机上下窜动较小，易于控制。⑤煤机、工作面工作人员往返两行程完成一刀煤，煤机行走距离远，人员劳动强度大。⑥由于每次要实现液压支架两端头全截深、中部半截深推进，对支架工业务技术素质要求较高。(在煤机支架联动自动化割煤时，参数的设置就更

为重要)⑦由于中部支架半推，煤机半截深割煤，存在顶板不能及时支护的问题。

⑧回采割煤需两个煤机司机协调配合。

3、大采高综采工作面机械采煤工艺应用

3.1、大采高综采工作面机械采煤工艺工作简介

某煤矿企业在发现煤层之后，经过全面性、综合性的勘测之后，得出了较为详细、准确的煤层各项资料。其中，已探明的煤炭总储量为 43 217.4×104t，在当前的生产条件下，被圈定的煤炭总储量为3 725.4×104t，现在工作面可开采煤炭总储量为27 231.2×104t。通常情况下，在采煤的初始阶段需要对采煤地点进行整体的勘测，得出较为全面详细的煤炭资料。如果得出的资料显示可开采煤矿的储量和生产条件较为合适，就可以采用大采高综采工作面机械采煤工艺进行煤矿的采集。

3.2、生产系统

大采高综采工作面机械采煤工艺所采用的工作系统可以分为三个方面，分别是供电系统、通风系统以及运输系统，各个系统都有非常重要的作用。其中供电系统是为整个的机械生产系统提供电力的支持；运输系统是负责把切割下来的煤炭运输出来；通风系统是为了保证采集煤炭的工作人员人身安全。

3.3、设备的选择

工作面设备选择是大采高综采采煤工艺中的重点环节。在选择设备时，要对煤层进行全面勘测，综合生产环境多种因素，根据煤层特点以及开采需求，以保证生产的安全性为基本前提，保证设备能够满足作业标准，对不同生产设备进行比较，选择工作性能好、价格较低的设备，在保证生产顺利完成的同时，降低生产成本。经过对比后，该煤矿企业所选用的液压支架为 ZQY600/19/42 型支撑掩护式支架，数量为 90 架，同时还使用了 3 架型号为ZT14000/15.5/21 的端头支架。所选用的采煤机型号为 MG300/730-QWD，该型号采煤机运行功率为 720kW，采高 2.4~4.6 m，截深 0.7 m。所选用的刮板输送机类型为铸焊封底式双中心链，设备型号为SGZ766/400，该型号输送机的功率为 420 kW，平均转速为 1.2 m/s，输送能力 1 100 t/h。同时，还用到SZZ765/160 型桥式装载机一部，SSJ800/2×90 型顺槽皮带机一台，以及 BRW400/31.5 型乳化液泵站。

3.4、采煤的方式以及回采的方式

在设置好生产系统，选择科学的生产设备之后，需要结合煤矿特点，确定最佳采煤方法和回采工艺。该煤矿企业进过分析、研究之后，决定采用走向长壁大采高自然冒落后退式综合机械法完成采煤作业。而在回采作业时，采用的回采工艺为端部割三角煤斜切进刀法。煤炭从煤层上切割掉之后，需要借助于运输机，经由传送带运送到作业区外。

3.5、标准化作业管理

在应用大采高综采工作面机械采煤工艺进行煤矿采集的时候，要保证工作流程的标准化，在对煤层的机头以及机尾进行切割的过程中，要保证切割的充分。另外，在进行过度的过程中也要保证过度的稳定性。维持对顶底板的稳定，减少液压支架受到的震动影响，确保机械滚筒的稳定。一旦滚筒出现故障或者损坏的现象，要及时的暂停作业的机型，并且对滚筒的部件进行更换。为了保证采煤作业的顺畅进行，可以使用震动炮的方式。在进行运输的过程中，要保证运输设备的平整，避免出现弯曲的情况。

总之，大采高综采工作面机械采煤工艺对于国家来说是一种效率较高的采煤方法，能够有效提升采煤的速度以及采煤的效率。在进行大采高综采工作面机械采煤工艺的过程中，保证机械能够顺畅的运行是十分重要的，这就需要增加监控