薄煤层综采的综合创新技术

徐卫华

(山西阳城阳泰集团竹林山煤业有限公司，山西阳城048100)

0 引言

目前，我国可开采的薄煤层储量有60 多亿t，虽然薄煤层的可开采量较大，但是由于薄煤层特殊的地质条件和水文条件的影响，薄煤层的开发难度较大，同时由于薄煤层开采的机械化水平不高，开采方式单一，导致其开采的效率低下。近年来，随着煤炭资源需求量的增加，薄煤层开采也受到越来越多的关注。如何有效利用薄煤层现有的地质条件和开采技术，促进薄煤层开采效率的提升是当前亟待解决的重要问题。

1 薄煤层综采开采技术

1.1 长壁采煤技术

在地质构造相对简单的薄煤层中最为常用的是长壁采煤技术，而且开采的效果也较为理想。一般长壁开采技术可以分为走向长壁技术和倾斜长壁技术，在实际的运用过程中，可以根据地质情况，按照不同的工作面走向，沿着工作面进行推进开采。在薄煤层开采中运用长壁技术时布置较为简单，而且回采工作面的布置也是相对应的，一般一个工作面的长度在150～200 m 左右;如果沿着工作面进行继续布置，可以使工作面的长度达到1 000 ～1 500 m。对于一些地质条件相对较好的矿井，通常应用长壁采煤技术较为广泛，主要的优势体现在:第一，巷道的布置简单，因此在掘进和维护的费用方面都较低，可以在短时间内完成巷道掘进。第二，具有良好的运输系统和通风系统，煤矿开采的经济效益和社会效益都较高。第三，采用长壁采煤技术使用的支架、输送设备在安装和拆卸方面都较为简单，不会对煤炭开采效率产生较大的影响。需要注意的是，长壁采煤技术也有一定的弊端，尤其是倾斜长壁采煤技术，如果倾斜巷道过长，辅助运输和人行走都比较困难。长壁采煤技术中需要运用到破煤设备，需要滚筒采煤机和刨煤机，这两种设备的空间高度都会受到煤层厚度的影响。实际上，可以在薄煤层开采中，在矿用刮板输送机的底板运行爬底式采煤机，有效降低空间高度，降低薄煤层对采煤机高度的要求。

1.2 刨煤机

刨煤机是一种常用的采煤设备，沿着煤层逐渐递进开采，利用刨刀将煤层剥落，这种开采方式的能耗小、粉尘小，能够降低工人开采的劳动强度，有效提高开采效率。需要注意的是使用刨煤机进行开采时，需要注重对刨煤机装机功率的有效提升，只有不断增强刨煤机刨刀的能力，才能提高连接环的强度，从而提高煤炭开采的效率。目前，我国在薄煤层开采中应用的刨煤机经过不断优化，已经使刨刀的耐磨性有很大程度的提高，有效的降低了开采事故的发生率。

1.3 螺旋钻采煤法

螺旋钻采煤法针对极薄煤层的开采有着较强的适应性，一般适用于0.45 ～1.5 m 厚度的薄煤层开采工作，是当前无人采煤工作面中应用较为广泛的一种方法，尤其是针对围岩不稳定的薄煤层开采和边角煤的回收方面，有着广泛的应用。螺旋钻采煤法主要的特点在于其不需要回采工作面，只要在巷道的掘进过程中就可以将巷道两侧的薄煤层进行采出。同时，采用螺旋钻进行开采可以降低煤矿开采的危险性，只要做好巷道的支护工作，便可以提升开采的安全性，保护开采人员的生命和健康安全，也能够降低工作人员的劳动强度。总的来说，螺旋钻采煤法具有开采效率高、安全性高、工作人员劳动强度小等特点，可以有效提高薄煤层开采的效率。随着科学技术的快速发展，螺旋钻设备也在不断地更新与改进，这也将促进薄煤层开采效率的持续提高。

2 薄煤层综采技术需要注意的要点

2.1 工作面的过断层措施

在薄煤层开采经过断层时需要使用爆破松动的方法先将开采范围内的岩层进行处理，避免使用采煤机械强行生硬地进行岩土开采，避免由于煤层开采而对周围地质产生影响。挑顶落底的高度应保证不小于1 m，才能保证采煤机顺利进入到开采工作面中，并且保证机械输送的稳定性。同时对于断层外部的支护处理要及时，并且尽量减少支护暴露在外的时间和面积，同时确保支护的作用得到充分发挥，确保安全阀的设置满足煤矿开采生产的需要，着重加强断层位置的质量管理。

2.2 防止支架倾倒的措施

在薄煤层开采时要保证支架的稳固，因此需要对工作面的支架进行调整，使支架始终处在稳定的受力状态下，以此保证支架的稳定性。同时，要加强对支护结构顶板的处理，预防空顶、冒顶等问题的发生;对于工作面的才高也要进行合理的控制，要确保其处在支架合理的高度范围内，移动支架时要保证支架的高度不会超过定量的厚度，并且预防由于支架的腾空而造成顶板的坍塌或者倾倒。

2.3 对我国薄煤层综采技术的展望

薄煤层开采技术的发展，对于我国煤矿开采事业的发展有着重要的意义，而针对薄煤层的开采技术创新，可以从以下几个方面考虑。①在薄煤层开采过程中，装机功率、机面高度和过煤空间是影响其开采效率的三个重要因素，也是影响薄煤层开采机械设备更新的重要因素，除了促进新型开采机械的技术更新意外，也应当对这几个要素进行更加深入的研究，对以往煤机的布置方法进行改进和创新，也是一个重要的途径。②在采煤机械设备的改进方面，要对以往的变频调速电机牵引技术进行改进，按照不同煤层的开采需求，发展与之相适应的开采电机牵引方式，以此促进开采效率的提高。③爬地板采煤机的应用功率较大，而且其适应性较差，对于某些特殊的薄煤层地质条件无法有效运用，因此，为了提高薄煤层开采的效率，应当不断改进爬底板采煤机的性能，而且在此基础上注重对骑刮板输送机采煤机的技术改进。④为了促进国内采煤技术的快速发展，需要引进国外先进的技术和方法，促进我国采煤结构不断简化，降低煤炭开采的难度。同时，薄煤层开采过程中会产生大量的粉尘，对周围的环境和井下作业环境产生严重的影响，因此在新时期，要注重对煤矿开采降尘技术的研究，减少煤矿开采对环境造成的影响，从而促进我国煤炭开采技术的持续发展。

3 结语

薄煤层综采技术的有效运用可以使我国煤炭资源获得充分的开发和利用，而且可以提高采煤的安全性、降低吨煤生产成本，也可以为我国工业生产提供更多能源。然而，薄煤层开采过程中也存在着一些问题亟待改进，而且薄煤层开采技术也需要不断创新和进步，总之，薄煤层综采技术的改进与创新，对于提高我国煤炭开采效率有着重要的意义，通过薄煤层综采技术的创新可以促进煤炭开采效率的提升，实现社会和经济的持续发展。

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