煤矿采煤综合机械化采煤工艺分析

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摘要:煤矿资源是珍贵的不可再生资源，在世界经济发展过程中占重要地位，中国正处于发展中阶段，也处于重要的转型阶段，处理好资源与环境与经济发展的关系是重中之重。综合机械化采煤工艺可以带动煤炭上中下游产业快速联动发展，减少资源浪费和环境污染现象的发生。近年来，国家更加重视煤炭开采技术，积极运用综合机械化采煤工艺煤炭已是大势所趋。机械化采煤工艺的大量应用提高了煤炭开采效率，同时也增加了煤炭效益。故而，探究采煤工艺与综合机械化开采技术的应用具有现实意义与指导作用。

关键词:煤矿开采;综合化机械;采煤工艺

我国现阶段不仅在大力发展经济，同时也十分重视环境保护工作。近年来，我国注重企业改革，在不断淘汰落后高耗能产业并发展先进新能源产业。在这样的发展形式下，煤炭作为重要的能源资源，作为国民发展的命脉，不仅国有企业要积极改革，民营企业和外资企业也必须转型升级才能生存。故而，我们应积极采用综合机械化采煤工艺，同时应对其有更全面、多样化的认知。

一、综合机械化煤矿采煤现状

从现今我国采煤机的使用情况着手，若结合目前采煤机械化运用的成套设备的综合技术特征来看，我们可将煤层厚度归纳为0.65-1.30米、1.10-2.40米、1.70-2.60米、2.00-3.20米、2.50-4.40米这五段区间。从目前形式来看，我国在采煤技术方面已有一定成效，但是，为了满足市场不同需求，同时也为了能够在煤矿开采市场中占据优势地位就需要煤炭企业不断更新完善煤矿开采技术。煤矿开采技术的发展需要相关人员具备创新的意识与能力，只有这样才能实现煤矿开采的长远良性发展。现在比较突出的问题在于煤矿开采运用机械化的程度比较弱，这主要是由于未曾合理运用先进技术以及设备，进而最终导致在煤矿开采过程中无法实现机械化的管理以及操作。倘若仅仅通过人力完成煤炭开采及管理工作，这对于煤炭企业而言成本将是较高的，同时工作效率也与运用综合机械化开采工艺的差距较大，人力开采煤矿的方式目前已无法满足社会市场发展需求。因而就需要相关企业对煤矿开采技术进行研究考虑，提高自身技术水平，从而能够实现企业长远健康运行。

二、运用综合机械化开采工艺的目的

（一）优化产能结构煤炭产业具有高污染、高耗能、转型困难的特点，但倘若企业要想长久发展下去，便要及时进行转型升级，优化产能机构。综合机械化开采工艺能够最大限度地开采煤炭资源，降低开采成本，进而提高开采效益以及经济效益。我们可以重点发展开采区，处理好开采区边缘范围，以技术作为主力，使污染范围达到可控，在煤炭资源开采区范围外种植农产品或者植被，在废弃的煤坑中挖成鱼塘，人工养殖淡水鱼。如此一来，即能够发展农业和养殖业，同时还可以最大限度地利用土地资源。

（二）提高效率和安全生产煤炭在钢铁、化工以及发电等领域中有着举足轻重的地位，在绝大多数领域，煤炭都会污染环境，且开采过程较为艰辛，因此，我们应加快推动综合机械化开采工艺的运用，在科技的加持下从根本上提高开采效益，保障职工生命安全。综合机械化煤矿开采工艺便顺应了该需求，以云南宏发煤矿为例，该民营企业为矿区科技转型投入大量资金，效果可见一般，第一，对矿道运输系统进行改善，使运输进出速度至少提高1.5小时，第二，积极运用综合机械化煤矿开采工艺实现了矿井上下通讯系统有线和无线网全覆盖，在安全开采上下足了功夫。

三、综合机械化采煤工艺运用的技术

（一）采用数字化技术数字化发展是未来工业发展的大方向，是工业4.0实现的基础，综合机械化开采工艺采用数字化技术，进行分析和控制，采用现场视频监控技术和现场环境监测技术能够实时、实地探测和反映开采情况，及时对相应地点状况突发状况进行指令。例如，机器通过数字化分析监测出开采区将会有地震或者洪水，此时便要及时将工作人员和工作机器撤到安全区域，减少损失。同时，采用大数据分析技术，可以精准开采煤炭资源，对煤矿区进行边缘划分，对非煤矿的地区进行保留，作为农作区或者居住区，只开发煤炭区域，这样不但减少了资源浪费，而且这也一定程度上保护了环境，有利于可持续发展，符合智慧煤矿建设的诉求。

（二）采用自动化技术自动化发展是能源企业升级进步的表现，因为它代表着企业的发展高度，当然，这也是国家科技水平发展的表现，自动化的外在表现是机器工作，越是在重工业去越是有更大作用，煤炭资源大多来自于山区，煤炭开采中，会遇到各种不同的地质状况，也面临着不同的地质气象灾害，以中国山西大同为例，泥石流和山体滑坡造成的灾害非常严重，有时会造成人员伤亡。自动化技术可以很好地改善这种情况，对于危险地质区可以使用机器来完成，创造适合作业的机器去完成以前只能人来完成的操作，可以大大减少工人伤亡，保障人身安全。近两年5G技术取得重大突破，几百米深度的矿区也可以通过远程操控，使机器进行作业。

（三）运用3S技术3S（图1所示）简单来说既是遥感技术、地理信息技术、全球定位技术，他们是中国先进科技的代表，是20世纪以来伟大的科技成就，他们可以快速的传播和分析信息，在各个领域都有着重大的用途。同时，它也是综合机械化开采工艺发展应用的一个侧影。由于采矿区情况较为复杂，其周边环境大多为高山河流，传播信号较容易受到阻隔，且有些危险点和爆破点难以定位。此时3S系统便可以发挥较大作用。遥感技术能够依据卫星显示图像及时预测危险，进而推断出相同阶段较为安全的区域，以便于在遇到危险的时候能够快速逃离，地理信息系统可以分析地表图层，在不同的地表和深度使用不同的器械，减轻器械损坏程度，节省开采成本，全球定位系统应用最广，在矿区可以局部定位，一旦矿区发生安全事故，可以快速采取措施，最大限度保障工人的生命。

（四）煤矿勘探技术的合理应用煤矿的勘探技术是煤矿企业在开采过程中运用的一项基本技术，同时这项技术也能够预测出煤矿开采的效果，这对于煤矿开采前景的有效评估起到至关重要的作用。相关专业的勘探人员应具备各种开采经验，同时，勘探人员的专业技术应处于较高状态。为此，勘探人员便需要对开采的煤矿所在地进行研究及分析，明确勘探所在地的地质状况是否符合煤矿开采要求。通过不同的地质状况依据以往开采技术进行相应改进完善，从而能够有针对性的运用综合机械化开采工艺。相关专业人员应当将自身技术能力同现实需求相结合，进而以更高的水平发挥出综合机械化开采技术的优势，使得煤矿开采结果更加合理。

（五）应用井下钻探技术我国在煤矿钻井勘探技术方面进行长期的研究分析，并且也取得了一定的研究成果。与此同时，在其他领域对地质的勘探也已不再满足于表面工作，反而更加注重煤矿在开采过程当中的安全问题。现阶段，国家为了能够高效率的开采煤矿，正通过一系列政策鼓励专业人士进行煤矿开采方面的研究。基于目前现代化开采煤矿的大环境下，履带自行式全液压钻机（图2所示）也正在逐渐的投入到市场当中，并且也符合人们对煤矿开采的期望。这项新技术的投入应用也为我国煤矿开采行业持续发展提供了一项技术支持。

四、综合机械化开采工艺未来发展方向

（一）完善传统采煤方式，实现集约化生产目前，我国煤矿的分布并不是相对集中的，它们都比较分散。基于这个状况就需要能够集约化进行煤矿开采。例如，倘若地理环境等其他因素符合开采条件便能够实现一对一开采。然而，当各种客观环境均相对复杂时，这种地区对煤矿开采的技术要求较高，可以通过多个井进行生产、一个井出煤矿，这种方式能够最大程度提升开采效率，同时，整个煤矿开采环节也将更加简单便捷，这也符合未来煤矿开采发展的实际需要。

（二）更新煤矿开采设备，实现高效配合勘探作业综合机械化煤矿开采工艺在未来发展中将会摒弃人力操作及管理，同时将逐渐实现自动控制、机械化运用程度提高、电气也能够实现一体化设计与运用。新型煤矿开采设备会逐渐使采掘、运输技术实现一体化，提升相关机械设备的性能。对煤矿开采的机械设备进行更新完善，优化相关的组合设备，从而能够实现煤矿开采效率的提升，这对于现场的工人安全问题也提供了保障。

（三）引进数控管理，实现“网络”带动传统煤矿业发展随着现代化进程的推进，信息化社会会发展将更加迅猛，相关煤矿开采设备将与计算机等设备的联系更加紧密。我们可以运用智能化手段、信息化技术以及网络化等方式，对相关的设备实现数字控制管理。这种高科技设备不仅能够分析出煤矿开采的各种条件是否符合开采要求，同时也能够使开采过程中的操作更加的简便。这种数控设备的开发研究能够大大的提高管理的效率，同时运用互联网也能够实现无形的管理和控制工作。

（四）中国现代化发展的带动随着5G时代的发展，工业发展的信息化水平将大大提升，5G下矿井已有实例。从总体上看，综合机械化煤矿开采工艺是目前较为先进的模式采矿技术，未来综合机械化煤矿的建设水平以及普及范围将会进一步扩大。同时，在综合机械化煤矿开采工艺的建设中还将有许多新技术展露锋芒，例如，北斗导航系统，它通过接入互联网能够实现精准定位。综合机械化开采技术与智能化是紧密相联的，大数据和人工智能的发展和在开采煤矿中的运用将推动综合机械化开采工艺朝数字化、自动化的方向发展，进而实现远程控制管理、远程指挥诊断、无人驾驶以及智能开采的目的。

五、结语

运用综合机械化煤矿开采技术的主要目的是高效率开采煤矿，并应在运用过程中为了保障安全而进行更新完善。在现阶段中，我国煤矿资源匮乏，这便更需要煤矿企业在开采过程中提升开采效率，进而实现最大效率的资源利用。煤矿企业为了顺应时展要求，应当不断更新与完善自身技术，通过运用采煤自动化技术在实现经济效益的同时提升社会效益。

参考文献:

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[2]薛文林.山西省煤矿吨煤成本变化及其成因分析[J].煤矿现代化，2010（2）:9-10.

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作者：陈胜 单位：兖矿集团东滩煤矿安监处