我国综合机械化采煤技术装备发展现状与趋势

我国综合机械化采煤技术装备发展现状与趋势

发表时间：2017-12-07T20:15:52.267Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：余武勇

[导读] 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。

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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

1、我国煤矿机械装备的重大突破

1.1 液压支架

液压支架，作为煤矿采集时的必备设备之一，在近几年的研发过程中，经过现代化的三维软件设计、全真模拟动态化的仿真技术，来研究支架与岩壁的相互作用，从而提高了其可靠性程度和支架的承受刚度。与此同时，为了实现电液控制，研究人员经过自主研发创新，设计出了多种液压支架结构。

1.2 采煤机

从我国第一台采煤机诞生以来，经过研究人员与用户的联合研发，使得我国的采煤机得到了良好的发展，技术逐渐成熟，大体上实现了无线操作等现代化的设备。近些年来，通过新兴工艺和技术，我国采煤机的技术再次飞跃，可靠性和稳定性显著提高，已经达到了国际高等水平。

1.3 刮板运输机

随着我国采煤技术的水平逐渐提高，对于刮板运输机的要求也在提高。经过研究人员的精心研发，以及新技术、新工艺、新材料的不断引进，我国刮板运输机的运送技术含量不断攀升，逐渐朝着大型化、专业化、高可靠性的方向发展。另外，有些刮板运输机采用了交叉侧卸布置的方式，其尾部有自动伸缩的功能，使得整机实现软启动，有效地减少了故障发生，使用寿命也得以延长。

1.4 带式运输机

采煤技术的整体性不断加强，煤矿的安全高效也在不断增加，从而带式运输机的基本性能也越来越高，朝着高带速、高可靠性、高功率的方向发展。目前，我国的大型带式运输机大多采用的是中压变频驱动控制技术，进而实现了对其的低速稳定和带速连续性的可调性。与此同时，液压自控张紧装置也使得带式运输机随着运输带张力的变化自动调整，从而使运输带保持平衡。

1.5 自动化技术

我国采煤自动化技术主要体现在三方面：一是液压支柱的控制，国内的水平基本可以做到液压支架的自动升降、运输机的自动运送、远程操控等全自动化管理；二是采煤机的自动化控制，国内最新的采煤技术基本可以实现采煤机的记忆采煤功能、岩层自动识别、机身自动控制等；三是刮板运输机的创新，囊括了电动机的自动测温功能、电机软启动、运输带的张紧力检测等。

2、我国的综采技术装备及其现状

2.1我国所使用的综采设备

我国煤炭业发展到今，也有了一定的水平和技术，我国现使用到的综采设备主要有：适合各种开采角度的液压支架、大功率的电牵引采煤机、大槽宽和高功率的刮板输送机、2.4m宽的带式输送机、智能型的乳化液泵站。

2.2我国所使用的综采技术

我国目前所采用到的综采技术主要有以下几种：薄煤层综采技术：主要采用滚筒采煤机、刨煤机结合刮板输送机及液压支架的配套综采技术，另外还有螺旋钻综采技术。薄煤层综采技术将薄煤层的煤炭采出率大大提高了，但其自动化及保证安全高效等方面还有待提高；中厚煤层综采技术：我国中厚煤层的开采条件相对较复杂，而且还需极高的过断层面水平，但兖矿集团济宁二号煤矿的成功开采标志着我国中厚煤层的开采技术也得到了提高，而且开采角度地不断加大也证明了我国综采技术的提高；厚煤层综采技术：对于厚煤层的开采主要采用大采高的方式进行，但其在控制煤壁面方面面临着很大的问题，对于顶板的控制是我国目前在厚煤层开采工作中的一大难题，其次还有分层开采，是指结合不同煤层进行分层依次开采；充填开采：是指利用高水材料、膏体材料等充填已开采的煤矿以防止污染和塌陷；另外就是针对于条件复杂的煤矿开采，针对于不同的条件可采用上述的过断层技术、复合顶底析综采技术等进行具体施工。

2.3我国综采技术的发展现状

就我国目前综采技术的发展来看，虽有一定成果，但与发达国家相比，我国的综采技术及综采机械化的水平还是偏低。从综采设备来看，我国目前使用的综采设备其功率较小、性能较差、没有成套设备、可靠性不稳定等劣势，最为突出的问题是其使用寿命较短，新技术的引用也不如发达国家；其次是综采技术，目前国外所使用的综采技术其工作面广、出采量大、采高大、储存量高、煤炭路程长。而我国在2004年以前，300m以上的综采工作几乎没有，到了2007年才出现了400m长的综采工作。再次是我国的地质条件，我国煤炭层的存在条件很复杂，煤层厚度不均匀、煤层的倾斜度大、地质构造也很不规范，这些都严重制约了我国综采设备的使用，综采工艺的发挥受到了限制，也拉大了与采煤技术发达的国家的差距。

3、采煤技术的发展趋势

3.1煤炭开采技术

改进采煤方法和工艺：矿井集约化开拓布置技术。随着生产集约化合自动化程度的提高，在地质条件允许的矿区，可以走一井一面的集约化生产模式，而在地质条件不允许的矿区，也可以走多井生产，一井出煤的模式大量减少地面设施和简化生产流程，降低管理成本。

短壁开采工艺技术。随着大规模粗放性开采，适合长壁开采的煤炭资源日益减少，但长壁开采后的残留煤柱，不能布置长壁式残采煤区，不规划块段等的煤炭储量却在逐年上升，一些城市和村镇的建筑物下、铁路下、水体下（以下简称“三下”）压煤量也很大：另外，处于矿区煤田的边缘地带、小的地质构造附近的煤炭，均不能用常规的长壁开采技术采出。为满足适应短壁开采，又可快速掘进的需求，将需要开发出能够进行横轴与纵轴切割方式互换的用于半煤岩巷道掘进和煤巷快速掘进的掘进机短壁开采离机遥控操作系统、连续运输系统以