煤矿机械采煤掘进过程中的支护技术及其运用

李学峰

摘 要：现阶段，我国煤矿产业发展的趋势非常好，发展的速度也比较快，在一定程度上推动了我国经济的快速发展。煤矿产业在应用中的相关技术，机械自动化是应用最广泛的一种技术。其不止与煤矿矿产的质量和采掘效率紧密相关，还能推动煤矿产业的现代化发展。所以，把机械自动化技术与煤矿采掘相结合是至关重要的。

关键词：煤矿机械；采煤掘进；支护技术；运用

1机械化设备在煤炭行业中的应用分析

1.1煤矿装备科技进步要求

在煤矿开采领域，由于工作环境和开采工作的危险性的影响，传统的以人工开采的技术已无法满足生产要求，大型自动化的煤炭开采设备不仅将开采工人从复杂、繁重、危险的采煤劳动中解放出来，也大大降低了煤炭开采过程中的事故率。将工业生产中的自动化技术和信息化技术应用在采煤机械设备中可以保障采煤的质量和效率，例如，数字化信息技术应用在采煤设备中，可提高施工现场与指挥中心的交流程度，使设备按照指挥中心的需求进行施工，同时，将采矿现场的状况传送至指挥中心，指挥中心根据现场的情况决定开采煤矿的量。此外，自动化技术在煤炭开采中的应用也极大的提高了煤炭开采的效率，例如刨煤机、滚筒式采煤机、连续采煤机基本不需人工进入坑道采煤，且与采煤设备匹配的运煤机械、装煤机械的自动化程度也提高了采煤的效率。

1.2煤矿作业安全形势

在传统的采煤工作中，由于采煤通道内的瓦斯气体泄漏、坑道内渗水等原因导致的安全事故屡见不鲜，归其原因，是由于安全检测工作没有做好，报警信息没有及时的传送至采煤工人，且采煤设备的自动化程度较低，必须由采煤个人在危险的地方进行手工作业，不仅效率低，而且增加了危险系数。因此，随着信息技术的发展，越来越多的采煤设备上集成了数字信息处理技术，在采煤过程中不仅实现了煤炭的自動化开采，而且，利用采煤装备上的数据采集设备和信息交流设备采集现场各个位置的安全敏感参数，并经过数字信息技术将现场信息实时传送至指挥中心。经过上述数据的采集和传输，指挥中心可以时刻监控采煤现场的情况，并将现场的报警信息及时传送至一线工人，使采煤工人在危险发生前迅速撤离现场，避免发生安全生产事故。

2煤矿开采常用的机械设备

2.1采煤机

采煤机是煤矿开采中的重要设备，其集合电气技术、液压技术以及机械技术为一身，机械设备具有较强的复杂性和结构性，当前，我国煤矿企业主要采用的采煤机为刨煤机、滚筒式采煤机等，其中滚筒式采煤机更加先进，可以将采煤、落煤以及装煤工作集中完成，并且适用于多种煤层环境下。

2.2运输机

在煤矿开采中，运输机是煤炭输送的主要设备，工作面输送机是采煤机的重要支撑点，并且作为采煤机工作前行的轨道。煤矿企业在具体工作中，运输机如果出现链条断链或者运行故障，会对采煤工作的正常进行带来直接影响，如果情况严重，甚至需要暂停开采工作，因此，运输机的维护和维修，是煤矿企业的重要工作内容。当前，我国主要采用的运输机为刮板式运输机，其可以适当弯曲，并且具有较高的强度，能够适用于长距离铺设，可以提升煤矿运输的效率和质量。

2.3转载机

其属于运输机的一种类型，通常情况下，转载机主要安置于平巷道或者井下出口中，其两个端点分别与工作面输送机和带式运输机相连接，其主要功能是将煤炭资源运输到带式运输机上，进而保证煤炭开采工作有序进行，提升开采的效率和质量。

2.4液压支架

在煤矿开釆机械化设备中，液压支架是其关键组成部分，其主要功能是对采煤机械的压力进行控制。为了保证开采工作的有序进行，通过液压支架可以给予顶板以安全支撑，提升开采工作的安全系数。同时，在液压支架的应用过程中，将其与其他采煤机械进行综合使用，还可以提升开采的效果，例如将采煤机与液压支架进行结合，可以提升采煤机的工作效率，保证其处于最优工作状态下。

3机械化采煤工艺在采煤工作中的具体应用

3.1长壁机械采煤

长壁机械采煤工艺主要应用于倾斜煤层中，其在实际应用中，为了降低煤矿开采中可能出现的影响因素，需要对工作面进行适当的延长，进而提升采煤机的切煤量。同时，通过延长采煤工作面，还可以减少工作面的迁移次数，降低职工的工作量。但是在实际开采中，输送机长度、地质状况、煤层厚度以及支护情况，对工作面长度均会产生不同程度的影响。因此，在长壁机械采煤工艺应用中，需要通过适宜而合理的措施，规范以及优化采煤工艺，确保采煤工作的有序以及顺利开展。

3.2短壁机械采煤

短壁机械采煤是当前我国煤矿企业较为常用的机械化采煤工艺，其拥有诸多优势，可以在最短的时间内高效完成煤矿开采工作，拥有较强的灵活性，可以适用于多种采煤环境中。短壁机械采煤工艺的采煤原理和机械设备更加实用简单，尤其适用于规模较小或者煤层较厚的煤矿中，其机械设备维修更加简单。同时，在很多不能采用长壁机械采煤工作的煤矿中，也可以应用短壁机械采煤，保证煤矿各项开采工作有序进行。

3.3薄煤层机械采煤

薄煤层开采工作具备较大的难度，其受到地质环境、采煤技术等因素的制约，在薄煤层开采过程中，效率和安全性难以得到有效保障，对企业经济效益带来了严重的影响。当前，随着煤炭市场的好转以及采煤工艺的更新，薄煤层开采工作逐渐受到煤矿企业的高度重视。薄煤层的煤炭储存不多，但是对于开采工艺却要求较高，随着机械化工艺的发展和更新，煤矿企业利用机械设备可以有效以及安全的完成开采工作，进而提升采煤工作的效率和质量，实现薄煤层开发的高产性和高效性。

4支护质量要求

4.1临时支护

每班综掘机应配置1名司机和1名副司机负责操作台工作，副司机负责观察指挥，把钢带放顶梁架上等工作，司机注意压力表，压力值必须达到10MPa以上，且不大于16MPa。往前探梁支架上预放金属网、钢带时，按照巷道中线将金属网、钢带摆正，避免左右不一样长。前探梁操作时应慢升慢降，根据设计间、排距，将金属网、钢带压在正确的位置。前探梁伸缩架必须伸至工作面，严禁空顶作业。

4.2永久支护

严格按照施工中线和规程规定的间距布置锚杆，间距最大误差为±100mm。打锚杆眼时，锚杆孔与岩面夹角不小于75°。安装锚杆时，必须先将树脂药卷推进到孔底方可搅拌，药卷的搅拌过程要一次完成中途不得间断。锚杆树脂药卷搅拌后的等待时间不小于2min方可安装使用风动扳手预紧。锚杆、钢带垂直巷道中线布置，排列整齐成行成线紧贴岩面。锚杆的锚固长度不小于1200mm，每300根锚杆（20m）锚固力试验1组，每组不小于3根，并且挂牌管理，作好记录，检测牌版与检测记录一致。锚杆必须使用风动扳手紧固，安装后1～2h必须重新对锚杆进行二次复紧。

结论

总而言之，综合机械化采煤工艺是在传统的工艺上，不断优化和改良而成，利用机械化采煤工艺，可以确保全面发挥机械设备的效能，进而提升采煤工作的效率和质量，完善以及改进煤矿资源的回采率，防止造成资源无端浪费，促进煤矿企业的稳定发展。因此，煤矿企业需要结合自身的具体情况，合理选择采煤技术和工艺，确保采煤工作的效率性和安全性，为我国经济建设作出更大的贡献。

参考文献

[1]杜建伟.大倾角综合机械化采煤生产工艺及其安全管理研究[J].机械管理开发，2018，33（01）：42-43+45.

[2]张侠.液压支架操作阀手把误动作闭锁装置应用[J].现代商贸工业，2017（36）：186-188.

（作者单位：神华神东煤炭集团开拓准备中心）