薄煤层综合机械化采煤工艺的研究与应用

摘 要：近些年我国经济发展迅速，民众生活以及化工企对煤炭的需求量也越来越大，所以在煤炭的开采过程中的生产效率就需要提高，实现薄煤层开采的高效主要是要发展机械化。在自动化、机械化的水平迅速得到发展的基础上开采薄煤层是采煤工艺的进步，对促进煤炭的生产效率有很大的提高。本文针对薄煤层综合机械化采煤工艺进行了简单的探究，在一定程度上为薄煤层机械化开采提供了有效的参考依据。

关键词：薄煤层；机械化；采煤工艺

0 引言

我国的薄煤层可开采量达60多亿吨，但是可开采量虽然如此巨大，由于地理环境的影响导致开采难度十分大，目前国内的薄煤层开采水平单一化，薄煤层的劳动效率相对来讲较低，人工消耗也非常的大。机械应用十分有限，就目前情况来看，煤矿需求量的加大和开采量的限制都决定了薄煤层机械化采煤工艺应用的必要性，提高煤炭开采技术势在必行。

1 薄煤层采煤方法

1.1 刨煤机综合机械化开采机组

刨煤机便于实现的现代化设备，它的操作十分的简单，劳动条件较好，地压采煤可以在刨煤机综合机械化的过程中得到合理利用。刨煤机的切割速度高达3m/秒，功率超过2×200kw，根据煤的硬度，每刀切割的深度达250mm，刨煤机在采煤过程中机组自动化的实现较为简单，全部是智能化的，而且维修方便。刨煤机可以让瓦斯自然释放，防止瓦斯爆炸。移动支架和输送机的应用使工人可以找到自己的工作位置，劳动的强度被降低，也节约的工作的时间。

1.2 滚筒采煤机综合机械化开采机组

现在国产薄煤层滚筒采煤机基本可以满足煤层厚度0.8～1.8m，主要是中硬以下的薄煤开采，滚筒采煤机的应用可以得心应手的适用于厚度的变化，滚筒采煤机对工作面的要求比刨煤机要低很多，但是滚筒采煤机也存在着重要的问题，它的机身非常小，功率却很大，维修困难。因此在操作的过程中应该注意到这一点所带来的不便。刨煤机的设备简单，在厚度较小的煤层的开采过程中比较得心应手，滚筒采煤机的适应能力十分强，地质条件的恶劣一般不会影响其工作，硬煤或者厚度变化较大的薄煤开采层都可以有效的开采，但是也存在一定的限制。

新一代的滚筒采煤机总功率小于400kw，每个滚筒上的切割率不小于150-200kw。滚筒采煤机的牵引力取决于采煤机的截割功率、采煤机的重量、行走阻力和回采煤层倾角等因素。薄煤层采煤机装机功率在200kW以下，在采用单牵引时，牵引力大约是200kN；采用多电机联合驱动时，装机功率在300kW以上，双牵引时牵引力为300～400kN。

1.3 螺旋钻机开采

螺旋钻机开采是一种相对简单的薄煤层开采方法，操作方式如下：首先开掘平巷，在平巷中，安装适应煤层厚度的钻头，然后向巷道两侧煤层中钻进。钻头上装有截齿，在钻进过程中，截齿截割掉的煤块随着螺旋叶片的旋转被带出钻孔，落入平巷中的运输设备向外运出。钻孔的深度一般为30-40m。在若干钻孔之间留设支撑煤柱支护顶板。此种方法输送设备的选择相对简单广泛。支护方便，即根据现场条件，只需选择适当的煤柱留设距离就可达到支护目的。工人在巷道内操作，不进工作面，改善了作业环境，且规避了工作面的危险。受采高低和煤层赋存复杂等因素的影响，薄煤层长壁开采对工作面设备（尤其是滚筒采煤机）的功率和操控性，选型和配套等提出了更高的要求。薄煤层工作面顶板位移较小，顶板控制相对简单，因此支架在保证强度的前提下尽可能地减小尺寸，以方便支架的安装、运移，适应薄煤层低矮的空间。

2 薄煤层综采技术需要注意的要点

2.1 工作面经过断层时采取的措施

在薄煤层开采经过断层的过程中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，避免使用采煤机械时强行生硬地进行岩土开采。这避免了由于煤层开采对周围地质环境产生不良的影响。挑顶落底的高度不能太低，最好控制在一米以上，这样使采煤的过程中机械输送也具有稳定性。

2.2 防止支架倾倒的措施

支架的稳固性关乎采煤过程中的安全问题，所以加强对支架的及时调整是一项重要的工作，要派专门人员看护。让支架的受力一直保持平衡的状态，只有这样支架受力才能均匀。支架护理的问题常常出现，空顶、冒顶等都会在日常的作业中发现，这就需要加强对支护顶板进行严格的处理。

3 对我国薄煤层综采技术的展望

薄煤层开采中机械技术的应用对于我国煤矿业进步有着重要的意义，在技术的进步和创新中，机械的作用会越来越大，在未来薄煤层开采技术展望中要重视设备的更新和技术的改进，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，發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。为了促进我国的煤炭开采技术，引进先进的技术是必须走的路，采煤的结构会在不断的更新技术的同时变得简化。生产力的进步不能忽略了工人工作环境保护，在薄煤层的开采中粉尘的产生是不可避免的，作业环境恶劣势必会导致工人的身体受到伤害，所以，煤炭开采中的降尘技术一定要进行研究，这不仅对工人工作环境的保护，也是对整体环境的保护。煤炭开采技术的可持续发展就是在不断进步技术的过程中不忽略环境的改善。

4 结论

我国的煤炭需求量之大决定了我国的煤炭开采技术机械化融入的必要性，只有机械才能使生产力加大，才能满足我国的煤炭需用量。薄煤层综合机械化采煤技术的有效运用可以使我国煤炭资源获得充分的开发，在采煤的过程中安全性有很大提高，生产成本也被降低。但是还是有一些问题的存在，所以机械也在不断地改进和创新之中，薄煤层机械的改进对于我国的煤炭开采事业有着重要的意义，技术的提高就是生产力的提高，生产力的提高就可以促进社会和经济的持续发展。

参考文献：

[1]李建平，杜长龙等. 我国薄与极薄煤层开采设备的现状和发展趋势[J].煤炭科学技术，2006（05）：65-67.

[2]刘剑锋.薄煤层综采在“三软”不稳定煤层中的应用[J].武汉勘查设计，2013（02）：39-42.

[3]王希文，王喜武.新型薄煤层大功率采煤机[J].科技成果管理与研究，2011（总第60）：48-50.

[4]翟新献，陈东海等.硬顶软煤薄煤层滚筒采煤机设备配套研究[J].煤矿机电，2009（03）：10-12.

[5]张建新.薄煤层机械化采煤技术探讨[J].中国新技术新产品，2013（04）：151-151.

作者简介：岳庆雷（1966-），男，山东莘县人，工程专业。从事采矿技术及管理工作。