综合机械化采煤的影响因素与使用经验

综合机械化采煤的影响因素与使用经验

综合机械化采煤设备的应用效果，除了与设备性能、企业管理水平密切相关，还与生产条件等相关因素密不可分。经大量工程实践表明，对综合机械化采煤产生影响的因素很多，它们之间既相互影响、又相互独立。

1 综合机械化采煤的影响因素 1.1 地质构造的影响

由地质构造对综合机械化采煤技术产生的影响是多方面的，由于影响程度的不同，可主要考虑以下几种情况：

1）在落差断层同等的情况下，逆断层的影响程度大于正断层；2）如果支架的下限高度比较低，那么一般的综采设备将很难通过断层；3）如果断层面的倾角比较小，将对综采技术的发挥产生一定影响。

矿井的地质构造具有多样性，应多多分析矿井的构造规律，针对矿井实际情况，全面规划综合机械化采煤技术。 1.2 煤层的顶底板影响

煤层顶底板的冒落性及稳定性，对综合机械化采煤技术产生较大影响。尤其顶底板的稳定性情况，是选择综采技术设备类型的根本依据，是确保安全生产的关键所在。煤层的顶板与底板稳定性问题，与顶底板的岩石成分、强度、厚度、结构以及裂隙发育程度等相关，因此稳定性对综采技术的发挥产生较大影响。一般情况下，

刨煤机适合应用在2h~3h之内，允许的暴露宽度为0.6m以上的稳定顶板，同时保证煤质不粘顶，否则需要缩小移架的步距或者采取分段刨煤方式。当顶底板的岩石较为稳定状态时，对实行综合机械化采煤十分有利；同时综机过断层以及断层的上下盘中，顶底板的岩性也产生一定作用；如果顶底板的岩石为炭质泥岩或者泥岩，就可能出现综机过断层；如果顶底板的岩石为砂岩或者砾岩，那么综机过断层的可能性较小。

如果直接顶是较为坚硬的砂岩或者砾岩，则岩石的整体性较强，不容易出现冒顶事故；应用综合机械化采煤技术，需采取一定的处理措施。有时候可能会出现超过综合机械化采煤技术适用范围的情况；如果反复出现，将对运输产生困难。当顶板中出现含水层，那么采掘过程中可能出现淋水现象，淋水涌入到斜轴位置，就会给综合机械化采煤技术的应用造成障碍。 1.3 煤层的厚度影响

煤层作为开采煤矿的主要对象，煤层的结构、厚度、硬度等参数，将对综合机械化采煤的效率与质量产生影响。应注意采煤工作机构的调整范围、最小结构、机身高度等，尽量优化支架的伸缩量与最小高度值。对于较薄煤层来说，由于开采人员的活动空间较为狭窄，因此采煤机械化的应用条件恶劣；对于煤层厚度的变化比较大的矿井来说，应根据煤层的厚度变化情况，划分区间段并别进行定量、定性分析，以科学方法选择综合机械化采煤技术的应用。在

选择具体的综合机械化采煤机型时，应将矿井的各个煤层划分块段，并通过方差计算各个块段的煤层厚度，对比块段内的煤厚区间以及综采技术的架型，选择合理型号，提高综合机械化采煤效率与质量。

1.4 煤层的断层影响

一般断层可以分为大中断层与小中断层两种方式。大中断层的落差在5m以上。在地质勘探、矿井开拓过程中，可将大中断层作为工作面或者采区的自然边界。因此，在设计采区或者工作面之前，应分清楚断层的延展方向以及延展长度，以此确定设计采区或者工作面的具体尺寸，对于布置在两条断层之间的工作面，应注意控制成本；通常小断层是综合机械化采煤技术工作面中重要的地质要素，当没有完全断开的煤层厚度低于综合机械化采煤技术的高度，需要将煤层的顶底板切割，方可通过综机。但是考虑到顶底板的岩石硬度较强，因此对机械的生产效率、寿命等产生影响。 由于综合机械通过工作面的底板标高之后，会产生变化，如果不能及时预测断层现象并采取措施，将对综机的运行造成阻碍，甚至产生损失。断层的走向线和工作面的夹角越小，那么采面过断层的难度越大；在一些小断层中，存在诸多破碎带，这种地质条件差、顶板稳定性差的施工状况，极易发生冒落事故带来不同程度的人员伤亡或者财产损失。 1.5 煤层的瓦斯影响

由于应用综合机械化采煤技术，推进的速度较快、强度较大，因此瓦斯涌出量的可能性加大，出现瓦斯涌出和排放不适应现象，容易超出安全章程的规定范围，制约生产力的提高。因此，加强对瓦斯地址规律的深入研究，在大量涌出瓦斯的煤层，采取钻孔预抽瓦斯的处理办法，预测预报瓦斯涌出量，以提高治理的针对性。 2 综合机械化采煤的使用经验

随着综合机械化采煤设备的应用以及装机功率的优化，传统的采煤工艺中，除了扩大适用范围，如煤层倾角、采高、地质构造等，工作面的长度也发生了变化。一方面，在当前较为普遍的长壁综采形式下结合工作面设备的实际情况，不断加大推动长度及工作面长度；另一方面，采取“短工作面”形式，实行短壁综合机械化采煤。 2.1 长壁综合机械化采煤

一般情况下，延长综采工作面的长度，可提升采煤机的割煤量，同时降低由于端头作业或者工作面斜切进刀而对生产造成的影响，提高产量。综合机械化采煤面的长度确定，一般遵循“吨煤成本最低、工作面日产量最高”的原则；而刮板输送机的长度以及工作面的实际条件等，是影响工作面长度的主要因素。通过延长工作面推进的长度，可有效减少工作面的移动。回采巷道的支护、掘进以及可伸缩带式输送机的长度、采场地质结构等，是影响工作面走向长度的主要因素。提高采煤机的截取深度，可提高每刀的采煤量，减少由于端头作业而对采煤机运行产生的影响，实现割煤速度和支护

速度的统一，方便组织与管理，进而提高工作面的工作效率与产量。 2.2 短壁综合机械化采煤

与长壁综采方式相比，短壁综采方式在顶板支护、运输、通风、巷道布置等方面有所相同，其主要特点主要为：

1）工作面的长度较短，一般在30m~80m之间，采取“后退式”开采模式；2）在双滚筒采煤机工作面中，采取单向割煤、中部斜切进刀等方式；3）在单机头的刮板输送机中，采取布置直角拐弯、侧卸或者端卸等方式，实现工作面的刮板输送机与转载机一体化运行；4）综采工作面的设备呈现轻型化，便于移动或安装。 有关应用短壁综合机械化采煤工艺，应具备两大基本条件：1）回采巷道的机械化掘进；2）实现综采工作面的快速作业，提高工作效率。通过在缓倾斜的中厚或者厚煤层中进行开采，无论是中小型矿井还是大型矿井，由于回采的块段较小，因此不适宜实行长壁综采方式。

由上可见，高产量、高质量、高效率的矿井生产，是煤炭企业未来发展的必经之路，也是提升采煤企业整体竞争实力的关键所在。通过应用综合机械化采煤技术，可推动采煤企业的可持续发展，实现煤矿开采过程中的经济效益与社会效益，构建现代化煤矿企业发展。 参考文献

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