前言：在复杂煤层条件下，采区围岩稳定性差，在矿压波动和综采扰动下的巷道顶板变形量大、信号干扰大等，采煤机、液压支架的工作过程还是以人工控制为主，缺少统一的联合控制方法，难以实现采煤机、液压支架的联动运行，而且由于矿压波动大，导致液压支架支护过程中需要频繁调整支护阻力，依靠人工调节不仅效率低，而且精度差，给煤矿井下的综采作业安全造成了较大的影响。随着自动化控制技术和高速通信技术的发展，一种新的煤矿井下自动综采关键工艺逐步得到推广应用。
1、煤矿井下综采工艺概述
煤矿井下综采技术的发展直接关系到煤矿开采行业的可持续性，先进技术手段的应用与发展不但能够改变全世界范围内煤炭资源开采的局面，并且能够最大程度上提高煤炭生产企业的经济效益，增强其市场核心竞争力，以技术促发展，实现企业的可持续发展。现阶段，我国煤矿井下综采工艺技术正在不断向着机械化、智能化以及自动化的方向发展。通过全综采设备的实际使用情况来看，不但能够进一步地提高采煤的质量，并且能够推动采煤设备的创新与研发力度，从而带动整个煤炭开采行业的进一步发展。然而现阶段我国的煤炭开采还存在技术层面上的局限，现阶段使用的各类综采设备都存在装机功率低、可靠性较低以及使用期限相对短等缺陷。大部分综采设备的零部件主要依赖于进口，因为IE零部件进口需要较长的时间，因此会造成延误工期等问题。同时，我国的地质条件相对复杂，各个地区的煤层分布存在不均匀性，因此煤矿井下综采作业的难度相对较大，综采设备的作用无法得到充分发挥。除此之外，煤矿井下综采工艺对于机械设备也有着相应的要求。必须正确认识到想要实现我国煤炭资源的高产高效，便必须积极推广与应用煤矿综采工艺技术，积极引进现代化的先进技术与设备，最大程度上优化煤矿井下开采的作业环境，如此才能够推动煤矿开采作业的机械化发展。并且现代化高产工艺的应用对于我国煤矿开采行业的进一步发展起到了至关重要的作用。针对煤矿开采的机械设备而言，综采设备以及综采工艺直接决定了煤矿井下综采作业的整体水平，而为了能够最大程度上发挥出综采工艺的积极作用，必须建立健全现代化的监管机制，加强电牵引采煤机以及大型刮板输送机等各类机械设备的应用力度。煤炭综采设备和建筑工程存在本质上的不同，现代化的综采工艺对于设备功率以及技术的要求相对较高，一旦设备发生了故障问题，便会导致煤炭开采无法继续，所以，综采设备完成安装之后必须做好相应的保养以及维修，保证设备的正常运行以及有效使用寿命。
2、煤炭机电回采技术在煤矿井下综采工艺中的实践与创新
2.1自动综采技术优化
传统人工控制截割方案无法满足联动控制要求，因此提出了一种新的采煤机自动综采技术方案，该割煤控制系统采用智能化自动截割作业，工作面回采时人工割煤一个循环智能化系统记忆割煤方式，之后系统根据记忆自行割煤，如有顶底板变化、构造等特殊情况时人工进行干预;工作面正常后，人工割煤一个循环系统记忆割煤方式再恢复智能化系统。采煤机向机头方向行驶，割通机头煤壁，漏出半滚筒，停止行走，上滚筒下降，通过截割记忆功能实现机头端滚筒下降后的卧底量，折返机尾方向行走，经过弯曲段，至巷道尾部时架斜切进刀割煤，停止行走采煤机，再折返机头方向行走，此时推溜动作已经结束，采煤机开始割三角煤，再次割通机头，停止行走，同样机头端滚筒下降到记忆位置，折返扫底刀向机尾方向正常割煤，直到割通机尾煤壁，此为一个循环即两刀，循环进度 0.8 m。机尾斜切进刀方式同机头。该自动割煤技术能够适应性煤矿井下复杂地质环境，综采作业速度快、安全性好、稳定性高，能够满足井下自动化综采作业的技术要求。
2.2长臂综合机械化综采工艺
长臂综合机械化综采工艺将作业面作为重要依据，保证输送机、综采机和液压支架等设备完成了自动化煤炭开采任务。应用综采机可以获得更高的开采量，节约开采时间。此外，应用传输设备可以延长工作面，为工作面的安全提供保障，避免开采过程中出现断头的情况，尽量减少对煤层的斜切次数，降低浪费现象出现的概率。在应用长臂综合机械化综采工艺时，需要合理计算工作面的长度，减少工作面的移动次数，以免浪费大量的人力及财力资源。同时，工作人员需要充分考虑开采地的水文地质条件之后再进行开采操作，根据输送设备的可伸缩长度及工作面的推动长度计算综采作业的深度，提高设备工作质量，规范端头作业程度，确保企业产能利益的最大化，推动煤矿企业的综合快速发展。
2.3综采放顶煤开采
综采放顶煤开采的工艺流程包括采煤机割煤、移架、推移前部输送机、移后部输送机。采煤机割煤过程中采用双滚筒采煤机沿着工作面进行全长截割，采高在2.4～2.8m，截深在0.6～0.8m。随着采煤机割煤工作的进行，放顶煤液压支架要及时移架、护住煤壁。推移前部输送机可以采用一次推移到位和分段推移输送机，分段推移输送机时一次推移的距离不能超过300mm，并确保前部输送机弯曲段不小于15m。移后部输送机应用专用千斤顶，避免出现错槽和掉链等事故。此外还需注意，在应用放顶煤技术进行初采时，支架推出切眼、顶煤开始冒落之后立即放煤，放顶煤之前将支架排成一条直线，根据实际情况决定支架的数量，工作面可以划分成两段，切煤工序和放煤工序同时进行。如果放煤口被大块的煤炭堵住则可以利用升降放煤板的方式解决。如果放煤时的矸石数量较多，则及时停止放煤。单输送机放顶煤工艺操作简单，但是容易出现架上、架前冒空的现象，应用过程中需要注意这个问题。
2.3短壁综合机械化开采
短壁综合机械化开采工艺主要适用于复杂煤层和工作面恶劣的煤矿工作面，该项工艺采用后退式开采方式应用于较短的采煤工作面，需要根据煤层的实际情况加大采煤机的开采深度，便于整理和运输，轻便的设备会在一定程度上影响我国煤矿开采的工作效率，因此开采设备轻型化发展利于运输整理，也可以提高采综采工作效率。
2.4采煤机和液压支架的联动
对液压支架支护状态进行调整，需要利用采煤机的相对位置。在实际的井下综采工作中，需要面对复杂的环境、高浓度的粉尘以及较低的能见度，如果采用红外线定位的方式，会在一定程度上受到粉尘浓度的影响，定位的准确性无法满足要求。因此，我们需要以红外线定位方式为基础，将编码器安装在采煤机进给机构上，将轨道端部作为定位基点，机械式测量采煤机的移动距离。采用这种定位方式，能够避免定位过程中受到井下环境的影响，保证定位的准确性，并且具有良好的稳定性。但是，在长期的运行中，可能会出现累积误差，为了避免这种情况发生，需要定期对编码器进行重新定位和校准，保证编码器的准确性与稳定性。在采煤机的运行过程中，需要根据井下液压支架和采煤机的相对位置确定实际操作，前端的液压支架收护帮板操作，后端的液压支架进行移架以及放护帮板的操作，可以更好的满足采煤机支护时液压支架支护稳定性和安全性要求。
结束语：针对煤矿井下综采作业分布混乱、无法充分提升综采作业效率的现状，本文提出了一种新的井下机械化综采技术，合理的对各类综采设备进行排布和联动作业，通过煤矿井下机械化综采联动控制方案实行了对采煤机、刮板输送机、液压支架的联合运行控制，将煤矿井下的综采作业效率提升了37.5%以上，同时通过对液压支架防滑方案和综采机械设备快速收撤技术方案的研究将井下综采设备的收撤速度比优化前提升了约23.6%。
参考文献
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