薄煤层的开采技术

燕卫军

摘 要：随着煤炭市场粉煤滞销，优质块煤仍为市场上的抢手货，供不应求，且每吨块煤高出粉煤售价。在这种形势下，煤矿经营者只有提高块煤率及其产量，才能有效增加其经济收益。

关键词：薄煤层；开采技术；提高块煤率

在煤炭资源日益紧缺，开采成本日益增高的今天，研究薄煤层开采的高产高效技术，提高薄煤层开采的块煤率，对于煤炭资源保护，延长矿井开采寿命以及实现能源工业的可持续发展具有重要意义。

一、薄煤层工作面设备选择和回采工艺

1、工作面设备选择

工作面设备选择的合理与否是采煤工作面能否高产高效的决定性因素之一。对于1.0—1.3m赋存简单的缓倾斜或倾斜煤层，选择综合机械开采是最佳选择。以某矿为例，采煤机型号为MG100/240—BM，滚简直径为760mm，截深为0.73m，采高为0.8—1.3m，牵引速度为0—5m/min，牵引力为150kN，生产能力为370t/h。工作面刮板输送机型号为SGZ—630/150，电机功率为150kW，运输能力为150t/h，运输巷刮板运输机型号为SGW—40T，电机功率为40kW，运输能力为150t/h，电动滚筒胶带机型号为DTL80/20/2×22，胶带宽为800mm，运输能力为200t/h，乳化液泵站型号为XRB2B（A），流量为80L/min，压力为20MPa。该采煤机在王河矿1110702工作面使用，较好的满足了生产需要提高了工作效率。

2、回采工艺

1）截深的选择。选择截深时要充分结合采煤机功率、煤质硬度系数、煤层厚度及采高、顶板节理发育情况、支撑压力压酥煤壁深度、支架支护方式等多种因素来确定截深指数。

2）支护与移架方式的确定。在采煤机割过后先移支架撑住顶板，然后再移运输机，要结合煤层厚度掌握加长杆的伸缩范围，以便以合理架位及高度支护顶板。当顶板情况允许时可采用顺序移架与隔架移架相结合的方式，来保证移架速度满足采煤机割煤速度。

二、加强工作面管理，提高薄煤开采效率

工作面遭遇断层或褶曲等地质构造时，工作面的设备很难适应地质条件，只有强化工作面的生产管理，采取有效的控制措施，才能降低设备故障率，提高工作面的开机率。

1）要确保工作面达到“三直一平”，实行拉线管理，悬挂照明灯具作为参照物。推刮板机时确保顶刮板机千斤顶的行程达到标准要求，工作面若出现局部不直现象，应及时移架或移刮板机。

2）要强化工作面过断层措施，及时调整工作面与断层夹角，采煤机割煤过后及时移架，管理好顶板。工作面支架要进行超前支护，要控制好工作面的周期来压，若端部出现局部冒顶时，要及时挑顶护顶，要带压擦顶移架。煤壁打设木锚，以防片帮，必要时在支架上吊挂工字钢作前探梁，要注意吊梁以防支架钻底。

3）要采取工作面过褶曲措施，调整褶曲轴向两侧的坡度，当轴向两侧坡度较大时适当留底煤，轴向两侧坡度较小时应适当破底，确保轴向两侧坡度平缓，随时调整支架防止支架歪斜。

4）要采取防止刮板输送机蹿动措施，采煤机司机、移架工、“推溜”工要密切配合，要控制好工作面上、下两巷的推进度，工作面支架出现倾斜时要及时摆正，工作面发现刮板输送机有滑动趋势时应及时“甩刀”或“杆溜”，可以利用支架侧护板调整刮板输送机阻止蹿动，也可埋设地销或安设千斤顶，防止刮板输送机蹿动。此外，还要采用合理进刀方式，防止刮板输送机上蹿下滑。

三、采取多种措施，提高薄煤开采中的块煤率

1、在煤炭开采过程中提高块煤率

1）在机采工作面，当煤的硬度达到f=3时，采煤机割煤速度明显下降，块煤率会降低，因此可采取炮震措施使煤体内产生裂隙减弱煤体强度，提升采煤机割煤速度增加块煤率。

2）在炮采工作面可采用毫秒爆破提高块煤率，要掌握好爆破参数，用方形布孔，不耦合装药，微差50—100ms起爆，用微差爆破技术提高块煤率。

2、在运输环节中保持块煤率

运输机转载过程中要防止块煤摔碎。在煤炭转运过程中，原煤要从十几米高的传送带落到煤仓中，会将块煤摔成很碎的小块，要保持原煤的块煤率有效的方法是在沿着仓内壁加一圈螺旋沿槽，可以大大缓解对块煤的冲击力。有效解决块煤被摔碎的问题。防止块煤摔碎或解离也可以多用胶带运输机少用或不用刮板运输机。

3、提高块煤率的几种常用方法

1）普采工作面要在控制好板顶的前提下，尽量采用往返一刀下行割煤方法，提高块煤率。

2）炮采工作面要抓好爆破落煤的主要工序，炮眼要与炮壁成50°—60°的夹角，炮眼间距和装药量要符合规定，装药后炮眼要用炮土封实，封泥长度不得小于500mm，条件许可时应尽量采用放震动炮的方法进行采煤。

3）工作面及运输巷运输机要搭接合理，搭接高度不得大于500mm，运输机之间要使用“搪瓷滑槽”或膠带连接，角度不得大于60°，以缓冲煤炭下落，减少破碎。

4）掘进工作面煤炭装车时，要上下装末煤中间装块煤，使用“溜子”装入矿车时之前要使用“搪瓷滑槽”进行装车。

四、经济效益分析

采用薄煤层采煤机生产改善了采煤工人劳动和安全生产条件，减少人工攉煤、装煤工序，降低了人工劳动强度。通过普通机械化采煤机在薄煤层生产中的实际应用，提高了矿井原煤产量，与过去的炮采工作面相比，月单产提高了170%，月产量增加约6800t。使用采煤机生产降低了材料成本，避免工作面炸药雷管材料消耗，此一项月节资金额约9.3万元。使用采煤机生产提高了煤炭回收率，减少了资源浪费，提高了机械化程度，提升了企业的经济效益和社会效益，月创经济效益在400万元以上，实现了达产目标。

结语

薄煤层开采厚度较小，与中厚和厚煤层相比开采过程中主要存在以下特点：①煤层薄、采高低、煤质硬、效率低，薄煤层厚度多在1.3m以下；人员进入巷道工作面内作业及设备移动相当不便，采煤机经常需要挑顶或割底，机电事故较多；工作面内的工作条件差、劳动强度大，煤质坚硬，使炸药、截齿、刨刀的吨煤消耗量大，回采成本高。②采掘比例大、采进率高、采掘接替紧张。随着刨煤机和螺旋钻机等设备的投入，工作面推进加快，而回采巷道多为半煤岩巷，综掘设备进入困难，放炮也不能一次全断面爆破，造成工作面接替紧张。③煤层的厚度、角度变化，褶曲、断层等构造对采掘方法的影响很大，采掘设备的选择度降低。由于薄煤地质条件及赋存情况较为复杂，一遇褶曲或断层就很难布量巷道，致使工作面缩短、回采率降低。论薄煤层的开采技术的运用创造了良好的社会效益和经济效益，也具有长期的推广应用前景。

参考文献

[1]员小有。预裂松动爆破在炮采放顶煤工作面应用[J].煤，2011

[2]李禄。大同矿区薄煤层开采技术及发展方向[J]。煤矿安全，2012