煤矿综采技术的应用现状与发展.pdf

2020 年第 6 期2020 年 6 月 综采技术是煤炭开采技术的一次革新，使煤炭开 采效率和安全性大大提高。经过多年的发展，综采技 术已经相当成熟，在中国煤矿得到了广泛应用。虽然 中国也加紧对综采技术相关装备进行研发，但还是有 很多问题需要解决，主要是设备的可靠性问题。在煤 矿行业形势起伏不定的背景下，加快中国煤矿相关技 术的研究是十分有必要的[1-2]。为了更好地了解中国综 采技术存在的问题，需要对中国综采技术的现状有充分 的认识。本文围绕着中国煤矿综采技术的现状及其存在 的问题展开分析，并阐述了中国综采技术的发展趋势。 1中国综采技术现状及存在的问题分析 1.1中国综采技术发展现状 综采技术的应用使得煤炭资源的开采效率和安全 性大幅度提高，推动了煤炭行业的快速发展。经过多 年的发展，综采技术也得到了发展，对煤层的地质条 件适用性增强。综采技术主要分为薄煤层综采技术、 厚煤层综采技术和充填综采技术，每种综采技术都有 其独特的优势。 厚煤层和特厚煤层是中国煤炭开采关注的重点， 也是中国煤矿综采技术研究的重点。这是因为厚煤层 的开采效率高，经济效益好，能保证中国煤炭的供给 量。在厚煤层开采方面中国积累了丰富的经验，开创 了放顶煤综采技术和大采高综采技术，极大地提高了 厚煤层开采的效率[3-4]。对于放顶煤综采技术，通过控 制合理的采放比，可一次对十几米厚的煤层实现开采； 而对于大采高综采技术，在一些地区最大采高可以达到 8.5 m，而且煤炭资源的回收率非常高且能耗非常低。 针对厚煤层开采过程中出现的地表沉降灾害，提出 了充填综采技术。采用一些物质来充填煤炭开采后形成 的采空区，可以有效控制开采过程中的岩层移动。这项 技术对于建筑物、水体和公路等保护具有十分重要的意 义，特别是在很多矿区上方都有村庄的情况下。经过多 年的发展，充填材料由最初的水沙材料到现在的膏体充 填材料，充填效率在不断提高。 薄煤层占中国煤炭资源储量的 20左右，很多矿区 都存在。虽然薄煤层开采的经济效益较差，但是很多情 况下不得不对厚煤层附近的薄煤层进行开采。目前，一 些布置好的薄煤层综采工作面年产也可以达到 1.0伊106t 多。鉴于煤层厚度较小，很多薄煤层工作面不得不采用 全自动化综采技术，以实现对煤层开采的远程操控，保 证开采过程中工人的生命安全。 1.2中国综采技术中一些常见的问题 鉴于煤矿井下恶劣的生态环境，增加了综采设备运 行维护、检修和管理的难度。中国煤矿机电设备的信息 化水平普遍不高，再加上缺乏统一的管理制度和标准， 很难对机电设备进行有效的维护和检修。很多煤矿在 进行作业规划时，多借助手工绘图的方式来设计开采 方案，需要投入大量的人力和物力。但这种方式的准确 度不高，大大增加了安全事故发生的可能性。更为严重 的是，很多机电设备的使用年限较长，设备老化严重， 性能已经不能保证。由于信息化的不完善，导致设备不 能进行统一管理，极大地限制了机电设备的工作效率[5]。 大部分煤矿企业未对机电设备的管理给予足够的 收稿日期2020-04-15 作者简介落美云，1985年生，男，山西朔州人，2016年毕业于太 原理工大学采矿工程专业，助理工程师。 煤矿综采技术的应用现状与发展 落美云 （ 同煤集团煤峪口矿，山西 大同 037041 ） 摘要 在煤矿开采的过程中，综采技术发挥了关键作用，保证了中国经济的快速发展。经过多年的发展，虽然综采 技术日趋成熟，但仍有很多技术问题亟待解决。简要分析了中国综采技术的现状及其存在的问题，探讨了综采技术的发 展趋势，以期为煤炭资源的高效开采提供一定的参考。 关键词 煤矿开采；综采技术；厚煤层；薄煤层 中图分类号 TD823.97文献标识码 A文章编号 2095-0802-202006-0173-02 Application Status and Development of Fully Mechanized Mining Technology in Coal Mines LUO Meiyun Meiyukou Coal Mine, Datong Coal Mine Group, Datong 037041, Shanxi, China Abstract In the process of coal mining, fully mechanized mining technology plays a key role in ensuring the rapid development of Chinas economy. After years of development, although fully mechanized mining technology is becoming more and more mature, there are still many technical problems to be solved. This paper briefly analyzed the present situation and existing problems of fully mechanized mining technology in China, and discussed the development trend of fully mechanized mining technology, in order to provide some reference for the efficient mining of coal resources. Key words coal mining; fully mechanized mining technology; thick coal seam; thin coal seam （总第 177 期） 实践运用 173 2020 年第 6 期2020 年 6 月 重视，使得机械设备的信息十分不全面，阻碍了煤矿 机电管理水平的提升。机电管理人员的缺乏是很多煤 矿企业面临的问题，这是因为煤矿行业属于高危行业。 由于专业管理人员的缺乏，导致工作人员不能很好地 掌握机电设备的性能，限制了煤矿行业的技术创新水 平。此外，中国对煤矿综采设备的研发和研究投入的 力度不够，导致大功率的综采设备还严重依赖于进口。 虽然国产成套的设备也占有一定的市场份额，但是在 性能方面与国外的相比还存在显著差距，主要体现在 整体协调性和运行的可靠性存在较大差距。这些差距 在综采设备的自动化控制器上差距更为明显。中国煤 矿综采设备的研发起步较晚，技术水平弱，且关键的 研发人才匮乏，导致整体落后于西方先进的采煤国。 综采设备技术的落后，使得设备大量依赖于进口，引 进成本增大。由于中国的地质情况比较复杂，一些进 口的设备也并不能发挥其全部性能，导致综采技术装 备适用性很差，不能保证矿井的产量。因此，煤矿企 业只有根据自身的情况和特点，重视综采技术装备的 研发，才能保证具有较强的竞争力；只有这样，才能 在激烈的市场竞争中存活下来，不被历史所淘汰。 2中国综采技术的发展方法 2.1重视技术创新研发成套综采设备 在煤矿综采技术中引入自动化技术，不仅有助于 保证煤矿开采的安全、高效进行，还有助于提升煤矿 开采的质量。为了达到这一目标，煤矿企业需要重视 和发展信息化技术 （ 如图 1 所示 ） ，建立一些相应的数 据库。自动化技术是以信息化技术和计算机技术为基 础的。鉴于煤矿井下地质条件的复杂性，每种综采技 术都有其适用性。为了使自动化技术与综采技术更好 地结合，需要对引进的自动化技术进行创新。 图 1煤矿生产信息化示意图 综采技术成功应用的关键是成套的综采设备，因 此，应该注重成套综采设备的研发。未来，综采设备 的重型化、自动化和智能化是发展的趋势和方向。目 前，市场上卖的综采设备多是基于简单生产条件研发 的，为了使综采设备能适应于某种特定的地质条件， 煤矿企业应该注重有关技术装备的研发。充足的人力、 物力的投入是技术创新和设备研发的前提条件，煤矿 企业应该保证技术研发人员的福利待遇，定期组织相 关人员进行相关培训。设备和技术的创新是一个企业 保持核心竞争力的重要前提，也是企业走向成熟的表现。 2.2重视综采设备的管理加强维护和维修 综采设备的管理是煤矿生产的重要内容之一，其 主要作用是了解设备的状态，做出最有利于煤矿开采 的调整。过去，由于煤矿机电设备管理未实现信息化， 管理效率低下，导致煤矿安全事故经常发生。设备的 管理不仅有助于煤矿的安全生产，还有助于降低煤矿 企业的生产成本。随着煤矿信息化的发展，设备的管 理也已经实现了信息化，大大提高了管理效率。 设备管理的一个重要作用是为设备的检修和维护 提供一定的指导，进而提高设备的维护和维修效率。 过去，由于设备管理不完善，煤矿企业多重视的是设 备的维修，即设备发生故障后才进行维修。这种维修 方式加重了设备故障带来的后果，也增加了维修的难 度和成本。而现在通过完善的设备管理，可以对设备 进行检修，实现了对潜在故障的提前预防。这种方式 减轻了设备故障带来的后果，延长了设备的使用寿命。 因此，企业要注重自动化管理水平的提高，利用先进 的技术和设备建立起一体化的管理系统，为开采提供 真实、可信、客观的依据。 3结语 综采技术的应用对于煤矿的开采具有十分重要的 意义，提高其适用性和可靠性具有十分重要的作用。 中国综采技术的发展可以分为薄煤层开采技术、厚煤 层开采技术和充填采煤技术。中国综采技术存在的主 要问题是中国煤矿机电设备的信息化水平普遍不高， 再加上缺乏统一的管理制度和标准，很难对机电设备 进行有效的维护和检修。因此，应该从重视技术创新， 研发成套的综采设备，重视综采设备的管理，加强对 设备的维护和维修等方面来改善，以推动煤矿综采技 术的发展。 参考文献 ［1］ 王飞.煤矿综采技术的应用现状与发展 ［J］ .当代化工研究， 20197 8-9. ［2］ 杜亚林.煤矿综采技术的应用现状与发展 ［J］ .当代化工研究， 201915 1-2. ［3］ 平庆天， 张文浩.分析煤矿综采技术的应用现状与发展 ［J］ .山 东工业技术， 20187 83. ［4］ 周争光.简述煤矿综采技术应用现状及发展 ［J］ .科技创新与 应用， 201510 103. ［5］ 孟浩， 李立立， 陈光华.我国煤矿综采技术应用现状与发展 ［J］ . 山东工业技术， 20176 90. （ 责任编辑白洁 ） 电力监控 其他 工业电视 安全监控 人员定位 系统平台服务器 视频服务器 副交换机 地面工业 以太环网 风井 变电所 洗煤厂 机电工区 皮带工区 主交换机 中央变电所主井车房 井下工业 以太环网 皮带机头 绞车硐室采区变电所 调度站 主副井提升 电力监控 调度电话 地面 井下 Web服务器 数据服务器 主副井提升 通风/压风排水 自动排水 皮带监控 人员定位 皮带集控 工业电视 安全监控分站调度电话 料井自动化自动排水 安全监控 分站 通风/风压 174