煤矿薄煤层开采技术的发展趋势

杨兵

（七台河技师学院，黑龙江七台河154600）

煤矿薄煤层开采技术的发展趋势

杨兵

（七台河技师学院，黑龙江七台河154600）

薄煤层由于其开采厚度较小，具有煤层薄、采高低、劳动效率低；掘进率高，采掘接替紧张；煤层的厚度、角度变化大，褶曲、断层等构造，对采煤方法影响很大。薄煤层开采技术及发展趋势有爆破落煤开采技术及发展趋势，在发展多种爆破技术的同时，发展普通机械化开采技术及发展趋势。研究滚筒采煤机开采技术及发展趋势，连续采煤机开采技术及发展趋势，螺旋钻开采技术及发展趋势。

薄煤层；开采技术；发展趋势

薄煤层由于其开采厚度较小，与中厚及厚煤层相比，有以下几个开采特点：首先，煤层薄、采高低、劳动效率低。煤层厚度多在1.3m以下，开采人员进入或在业及设备移动都十分困难，工作面内的工作条件差，劳动强度大，炸药、截齿、刨刀的吨煤消耗量较大，回采成本较高。其次，采掘比例大，掘进率高，采掘接替紧张。随着刨煤机、螺旋机等设备的投入，加快了工作面的推进，而回采巷道多为半煤岩巷，综掘设备难以投入，爆破时不能一次全断面爆破，煤矸分装，掘进速度慢，造成工作面接替紧张。最后，煤层的厚度、角度变化，以及褶曲、断层等构造对采煤方法影响很大。薄煤层工作面受地质赋存条件影响较大，如褶曲或断层等通常需要重新布面，或回采时重新开切眼搬家，降低了采出率。薄煤层开采技术及发展趋势有以下几个方面：

1　薄煤层爆破落煤开采技术及发展趋势

爆破落煤工艺的发展过程也是回采工作面技术和装备不断革新的过程。在发展多种爆破技术的同时，不断提高爆破工作面的相应装备，如发展高性能发爆器，从一次发爆雷电30发逐步发展到200发。增大了工作面输送机及其传递装置掣功率，从11 kW发展到264 kW；加强了中部槽结构和中部槽连接强度，以及垂直、水平方向弯曲的可靠性能，中部槽宽度从300 mm发展到630 mm，加大了运输量，从而改善了爆破装煤的辅助装置。研制出适应不同条件的输送机系列，以增大爆破装煤、运煤能力。此外，还研制了适用不同煤层及顶板性质的各种金属顶粱、炮采液压支架，从而改善了爆破回采工作面的顶板支护状况。这些不断更新的技术和装备有力地推动了爆破采煤的工艺。

2　薄煤层滚筒平煤机的发展与应用

为满足开采较硬薄煤层的需要和提高薄煤层滚筒采煤机的可靠性，研制了新一代的薄煤层滚筒采煤机。如：黑龙江煤研所、鸡西煤机厂研制的MG150B型采煤机，煤炭科学研究总院上海分院与大同矿务局联合研制的5MG200-B型采煤机，以及煤炭科学院MG150B型采煤机为BM-100型采煤机的改进。煤炭科学研究总院上海分院在MG200/450-BWD型采煤机的基础上，成功研制出MG250/550 BWD型采煤机，该采煤机截割功率为2×250 kW，总装机功率达550 kW，已在一些煤矿推广应用，并取得较好效果。

3　普通机械化开采技术及发展趋势

随着采煤机械化装备的发展，我国薄煤层工作面的采煤工艺也发生了相应的变化并得到了一定的发展。普通机械化采煤工艺是在爆破采煤工艺基础上发展起来的，两者最大的区别就在于落煤和装煤这两项关键性的工序有了根本性的变革。

在采用MLQ-10型单摇臂滚筒采煤机和变钢丝绳牵引为锚链牵引之后，上述工序才有了根本性的改变。能用摇臂调高的螺旋滚筒和带有上、下翻转的弧形挡煤板使割煤和装煤效率大为提高，同时牵引链固定在工作面输送机机头、机尾架上，使整台采煤机能方便地沿工作面往返割煤和装煤，取消了拉钢丝绳和移设固定柱的工序，也改变了只能单向作业的工艺，再加上用齿条式或油压式千斤顶推移输送机，从而使落煤、装煤、运煤和移动刮板输送机的全部工序实现了机械化作业。在工作面支护上，采用金属摩擦支柱和金属铰接顶梁，以替换传统的木支柱支护。进一步改进了无排柱放顶和按顶板性质设置排距、柱距的顶板控制技术，但在具体操作上仍依靠人工搬柱、升柱和撤除。这一套采煤工艺使机械化程度大为提高，生产能力增大，安全作业环境有所改进。

经过长期实践和不断完善，普通机械化采煤已成为我国采煤业的主要工艺手段。普通机械化采煤的初级阶段，需要人工打眼爆破开切口，其落煤、装煤和运煤机械属于小功率的轻型设备，强度与性能较差，事故较多；装煤后的浮煤不净，在移输送机前还需人工扒清机道，而且推溜力小；操作系统也不完善，其护顶支柱的实际初撑力极小，操作麻烦；整个工艺的劳动量仍较大/工作面生产能力不高，对安全作业也不好。总地来看，这种普采工艺的技术水平和装备水平不高。

龙煤七台河矿业有限责任公司大胆进行支护改革，全面推广单体液压支柱支护，从而使薄煤层的生产水平有了较大幅度的提高。

鸡西矿业集团新发煤矿通过对薄煤层超长面科学优化设计，以降低消耗、降低矿井掘进率、提高单面回采储量、安全高技为原则，选择合理的配套设备，改进回采工艺，加强安全管理技术措施，积累了薄煤层超长工作面（200m）煤层厚12m的开采经验和技术数据，实现了薄煤层超长高档工作面安全高效开采。

以上这些经验为发展我国薄煤层机械化采煤奠定了基础。由于我国大部分薄煤层工作面仍依靠爆破方法采煤，因此，今后提高薄煤层采煤机械化程度的任务十分艰巨。

4　综合机械化开采技术及发展趋势

4.1滚筒采煤机开采技术及发展趋势

为满足广大中小型矿井薄煤层普采与高档普采工作面的需要，研制了MC250-BWD型采煤机，可适应采高为1.0 m～1.3 m的薄煤层普采和高档普采工作面。

4.2连续采煤机开采技术及发展趋势

上个世纪末以来，由于注重配套设备的引进，连续采煤机在煤巷掘进及完成残留煤柱的回收，以及对边角煤、条带煤的开采方面，发挥了独特的优点。

4.3螺旋钻开采技术及发展趋势

我国煤炭行业加大了整机开发的力度，并取得了可喜的成绩。实现了1.0 m～1.5 m煤层螺旋钻无人工作面的开采，创新了我国薄煤层的开采技术。

随着煤炭行业对薄煤层开采的重视，各采煤机厂家也先后推出了各种类型的采煤机。黑龙江煤炭机械研究所、辽源煤机厂、西安煤机厂、太原矿山机器厂分别研制了不同类型的薄煤层采煤机，通过推广应用，取得了较好的生产效果。

［1］袁树来，张立明，王克武，等.薄煤层高产高效开采技术［M］.北京：煤炭工业出版社，2011.

［2］杜计平.开采方法［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2006.

［3］曹树刚，勾攀峰.采煤学［M］.北京：煤炭工业出版社，2012.

［4］曲天智，蒋金泉，赵丽娟.复杂结构薄煤层高校综采关键技术［M］.南京：中国矿业大学出版社，2010.

［5］樊玉泉，高振伟，张勇.薄煤层安全质量标准化创新与实践［M］.南京：中国矿业大学出版社，2011.

Development trends of mining technology of coal thin seam

YANG Bing
（Qitaihe Vocational College，Qitaihe 154600，China）

Thin seam has characteristics of thin coal seam，low mining height，low labor efficiency；drivage ratio；the thickness，angle changes，folds and faults of coal seams have an significant impact on mining method.A variety of blasting technologies have been developed，so does the development of general mechanized mining technology.Shearer mining technology，continuous miner mining technology and twist drill mining technology were studied in this paper.

Thin seam；Mining technology；Development trends

杨兵（1981-），男，黑龙江七台河人，讲师，从事采煤专业教学工作。

TD823

A

1674-8646（2016）14-0022-02

2016-05-14