煤炭安全高效绿色开采技术与装备的创新和发展

煤炭安全高效绿色开采技术与装备的创新和发展随着我国经济的快速发展，我国煤炭行业开采量发生大幅度上涨，目前煤

炭黄金年代已经到来，而煤炭开采量多少和煤机装备、技术的创新发展有着不可分割的联系。本文就煤炭如何安全高效绿色开采以及技术和装备上的创新发展进行分析，并就此提出相关理论依据。

标签：煤炭；安全高效，绿色开采，创新发展

引言：目前我国煤炭行业快速发展，我国煤炭产量已经到达一个相当高的地步，开采技术和设备的优化带来开采水平的大幅度提升，目前在0.6到1.3米和7米到20米煤层的技术已经达到世界一流水平。

1.对于0.6米到1.3米煤层的开采技术和设备

1.1开采设备。

在0.6到1.3米煤层开采过程中，由于其开采深度较浅，因此主要使用设备为大功率的切割设备，再通过纵向和横向的布置技术通过牵拉使切割设备切割需要的部位，这种截割设备具有以下几方面的优点：通过改进设备传动连接部结构，使得销排啮合与直接走轮能够直接结合在一起，从而使得其相对机器的高度有效降低。通过简化齿轮连接系统，使得机器本身摇杆之间能够更加有力的进行反截割操作，尤其是在没有动力支持的情况下，从而使得截割设备的可靠性、安全性得以保障。通过减少过煤区间的体积，使机器运行功率进一步提升，工作效率进一步提高。除此之外，我国将这种截割设备作为雏形，通过进一步改进，研发出了滚筒式截割机。其适用范围比传统截割机更加宽广，主要适用于0.8到1.3米的煤层开发。这种设备的创新处主要在设备使用的材料中，这一材料十分特别，这能够阻止支架液体阻力，能够大幅度提升工作效率。这一设备作为我国首套自主研发的截割设备，在我国煤炭发掘技术上留下浓墨重彩的一笔。

1.2开采自动化技术。

在开采0.6到1.3米的煤层时，主要使用较为先进的智能、自动化设备进行具体操作。这一设备主要使用记忆合成截割技术，在实施主要步骤的同时通过高分辨低照度跟踪技术，对实际情况进行分析处理，在设备分析后将数据传输给控制人員，达到了全自动化操作。开采人员不需要亲自进入施工工地对机器进行操作，而是在操作端或基站进行指挥操作，对于出现的问题也能在场外进行解决，在降低人员伤亡风险的同时，也能极大提升煤矿开采效率。

2.对于7米煤层的开采技术和设备

2.1开采设备。

在对7米煤层进行开采时，其主要创新设备是如今自主研发成功高液压支架设备，这种设备具有传统设备难以比拟的优点。其稳定性和安全性都有较高保障，其赋存性能也十分优良，但是这一设备只能运用于软煤层，如果是硬煤层则无法开发，因此国家组织特殊小组对这一设备进行攻关，在高液压支架设备的基础之上研发出大型支架设备，其高度超过7.2米，这一设备对于无论是软煤层还是硬质煤层都有较好的开采效果，其优良性能在世界范围内也是处于领先地位。这一发明获得了国家重点发明奖项，其主要优点如下：能够通过千斤顶等设备对阈组进行组装和控制；能够在升柱时良好的保证操作平衡，从而保障操作的安全性；为使操作顺序能够得到有效控制，使用了单向和双向双重顺序来保证操作顺序，倒架的情况也不再发生。

2.2开采技术。

7米煤层开采技术已经得到较大创新和发展，比如柳林煤矿和连塔煤矿已经普及这一开采技术，在实际开采过程中这一技术大放异彩，开采效率和开采质量都有了质的飞跃。通过这一技术，三大煤矿的开采量成功达到千万级，除此之外，煤矿开采过程中安全性和可靠性也得到了极大提高。这一技术有一个别称“治理技术”，其主要功能是将煤壁帮进行控制，从而最大限度提升采出率，从而获得最大经济效益。在这一基础之上，监控功能也被应用于这一设备上，如果出现问题，这一设备能够及时发出预警信号，而相关技术人员能够通过这一信号了解问题的关键所在并及时、准确的予以解决。从而保障了设备运行的安全和高效。

3.对20米煤层开采的技术和设备

3.1开采设备。

在20米开采设备的研究过程中，考虑了诸多因素而研发出高效开采设备：高综支架设备。这一设备主要设计原理为耦合方法，使得矿压能够有效使用，对于运送顶煤也能有较好效果。这一设备的支架机构使用极厚材料，而且使用力学相关研究设备进行模拟实验，在保障能承载后使用，其抗打击和抗压缩能力都十分顶尖，其结构为密封结构，能够在每个时间单位内达到极大流量生产。除此之外，这一设备还在杆件之间铺设了人行通道，如果一旦出现问题，也能及时予以解决，对于设备也能实施良好控制，操作也相对简单。这一设备也是我国正式投入使用的第一台能够承受如此高阻力的支架设备。这一设备耗费了大量心血和资金，也正因为有这样一台支架设备，才能使我国煤炭开采行业产量能够更上一层楼。

3.2开采技术。

在实际对20米煤层进行开采时，由于其开采深度大、开采面积广的原因，主要使用倾角液压技术。在传统的技术使用中，由于无法控制经常出现倾角过大的问题，从而导致工作面十分不稳定，甚至出现下滑倒塌现象。除此之外，设备的牵引和制动也是一个大问题。而且，设备在运转过程中容易出现磨损。因此国家在这一技术层面给予大量技术和资金支持，开发出了一种新技术：倾角液压技

术，这一技术能够在较大程度上防止三十五到五十五度大倾角操作容易失误的问题，使得操作能够更加稳定，从而保证整个操作流程的稳定，使得煤矿开采效率和安全性得到较大提升。

4.结语

本文通过分析0.6到1.3米、7米、20米的煤层开采技术和设备的创新发展分析，目前我国不同厚度煤层开采都已经基本实现自动化、创新化，不仅对于煤炭行业是一个好消息，对于我国经济的发展也是极大的促进。在今后对更加复杂煤矿资源进行开采时，也应对开采技术进行综合、全面发展，与时俱进，促进煤炭行业能够发展的更加迅猛。

参考文献

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作者简介：卢晋波，1986年2月19日出生，男，汉族，籍贯山西省晋城市，2009年毕业于河北工程大学，机械设计制造及自动化专业，现任职于山西焦煤西山煤电集团官地煤矿生产科科员，采煤工程师。