薄煤層綜采的綜合創新技術分析

黃曉芳

（山西省長治職業技術學院 山西長治 046011）

薄煤層綜采的綜合創新技術分析

黃曉芳

（山西省長治職業技術學院 山西長治 046011）

我國薄煤層的地質條件與開采條件都比較復雜，不僅開采難度比較大，開采方式也比較單一。因此，如何克服薄煤層綜采技術的難點并在特殊的地質環境中實現技術的創新，讓我國煤炭資源的開采水平與效率得到提高，是我國采礦業一直都在關注與研究的問題。文中主要介紹了創新薄煤層綜采技術的意義與薄煤層綜采技術的發展歷程，然后分析了薄煤層綜采技術的優勢以及薄煤層開采過程中需要注意的要點，最后對我國薄煤層綜采技術進行了展望。

薄煤層綜采技術；創新；采煤機；支架；能源

根據煤層厚度，我國將煤層分為薄煤層、中煤層和厚煤層。薄煤層的厚度在1.3米以下，中煤層的厚度在1.3～3.5米之間，厚度超過3.5米就是厚煤層。薄煤層的傳統采煤方式是炮采或是高檔普采，但由于薄煤層的作業空間狹小、效率低下、安全性不高等問題，薄煤層的傳統采煤方法已經無法與新時代發展形勢下的需求相適應。進行薄煤層綜采的技術創新已經是一個迫切需要解決的問題。

一、創新薄煤層綜采技術的意義

作為我國的重要能源，煤炭資源在我國一次能源生產與消費中所占的比例分別達到了76%和69%。從當前的能源形勢來看，在接下來相當長的一段時期內，我國仍然會以煤炭作為主要能源。在三種煤層中，我國的薄煤層煤質比較好并且分布廣泛，在我國的80個礦區、400多個礦井中蘊含著750多層的薄煤層，預計儲量達到98.3億多噸。其中，厚度在0.8～1.3米之間的薄煤層占總薄煤層儲量的86.02%，在此基礎上，開采條件較好的占73.4%。

創新薄煤層綜采技術，可以降低作業人員的工作強度，提高資源的回采率，還可以發揮出減少事故發生率的作用。薄煤層綜采技術的創新與發展，不僅可以讓我國的煤炭資源得到更好的利用，也可以起到資源的保護作用，緩解能源危機現狀的同時還能推動我國能源工業的可持續發展。它關系著我國將來的能源利用結構，對于我國經濟的發展也會產生重要的影響。因此，薄煤層綜采技術的創新與發展對于整個國家來說都有著重大的意義。

二、薄煤層綜采技術的發展歷程

我國的薄煤層綜采技術主要有由刮板輸煤機、滾筒采煤機以及液壓支架配套的綜采技術和由刮板輸煤機、刨煤機、液壓支架配套的綜采技術這兩種。

我國最早是在20世紀70年代開始自行研制滾筒采煤機的，90年代的時候已經根據多年的采煤經驗和對采煤技術不斷地研究，成功研制了由多個電機驅動的無鏈牽引采煤機，它是一種交流、變頻、功率大并且可調速的采煤機械，不僅可以滿足我國開采較硬薄煤層的需要，采煤機的可靠性也得到了提高。到現在為止，我國所研制并投入使用的滾筒采煤機已經有將近20種，其中騎刮板輸送機式憑借其適應性高、適用范圍廣等優點成為最常見的機型。

刨煤機是1941年時由一家德國公司發明出來的，而我國在上個世紀60年代初期才開始研制刨煤機，并在1965到1965年間試驗成功。之后的30多年時間，我國先后開發出了滑行式與拖鉤式刨煤機。滑行式刨煤機有著滑行阻力小、容易控制截深、便于維護、結構簡單以及適合開采較硬煤層等諸多優勢，因此得到了廣泛應用，甚至已經形成了以刨煤機為主的薄煤層綜采技術。

三、薄煤層綜采技術的優勢

1.減少了頂板控制中出現的問題以及空頂時間，提高了綜采的初撐力，不僅方便移動和架設，也能快速、有效的為機道頂板提供支護，降低了冒頂事故的發生頻率。

2.綜合支護的快速移架優勢減少了高檔普采工作面進行人工撤梁、柱、鞋的操作工序，讓采煤工作的安全性得到了提高。

3.綜采技術降低了噸煤的生產成本，讓采煤的工作效益得到了提高。綜采所使用的全封閉支護方式，在綜采機械的支架底座面積較大時，可以達到減少支柱鉆底穿鞋所使用費用的目的，同時也可以降低坑木消耗，大大降低了噸煤的生產成本。

4.薄煤層綜采技術的效率非常高，綜采工作面的年產量可以達到10萬多噸。在這樣巨大的產量下卻可以將用人數量控制在100以內，由此可見薄煤層綜采技術的高效。

5.綜采技術的推進速度非常快，因此減小了礦壓對底板所造成的破壞，也可以避免支柱在鉆底過程中帶來的浪費，提高了礦井的生產效益。

四、薄煤層綜采技術需要注意的要點

1.工作面的過斷層措施

(1)在過斷層時，必須使用爆破松動的方法對破巖范圍進行處理并禁止用采煤機強行切割巖石的處理方法。完成挑頂落底以后，采高必須大于1米，這樣才能保證采煤機可以通過工作面，并確保刮板輸送機的平衡與穩定。

(2)要及時對斷層處進行支護或者是超前支護，盡量減少頂板的暴露時間與面積。運用同時打開移架與降柱手把并隨時對降柱手把進行調整的方法讓破碎的矸石向采空區滑動。

(3)確保支架的支護作用以及安全閥滿足生產要求，保證初撐力大于24MPa，不斷加強斷層處的質量管理。

2.防止支架傾倒的措施

(1)對工作面的支架進行調整，讓支架處于最好的受力狀態，防止出現擠架、咬架等情況。支架的液壓系統應該進行嚴格的檢查，以免出現漏液降架問題。

(2)加強對頂板的管理，嚴禁空頂、冒頂現象。

(3)控制好工作面的采高，以免采高超過了支架的最大高度，在移動支架時由于支架的空頂而傾倒。

(4)在移架時，降架的高度不能超過支架的頂梁厚度，并嚴格遵照帶壓移架的規定。

五、對我國薄煤層綜采技術的展望

薄煤層綜采技術的發展核心是開發出我國煤礦所需要的薄煤層采煤機，因此，展望我國的薄煤層綜采技術，可以從以下幾個方面進行改進與創新。

1.機面高度、裝機功率和過煤空間這三者之間所存在的矛盾是我國大功率薄煤層采煤機研制工作的最大障礙，除了研制新型的電機以外，改變采煤機總體布置的方法應該會是一條具有發展潛力的研究途徑。

2.在交流變頻調速電牽引技術的基礎上，以不同用戶的不同需求為依據，發展其它的電牽引方式，比如電磁滑差調速技術以及開關磁組技術等。

3.爬底板采煤機雖然有著功率較大、機面高度較低等優點，但由于這種機型的適應性比較差，無法在特殊地質條件下工作，因此應用領域比較狹隘。因此，將來還是會以騎刮板輸送機采煤機作為主要的采煤機型，在進行采煤機性能的改進時，應該著重關注騎刮板輸送機采煤機。

4.通過引進國外先進采煤技術的方式來改進我國的采煤工藝與技術，讓我國的采煤機結構在不斷的發展中逐漸簡化。

5.采煤機工作面會生成大量的粉塵，嚴重污染采煤作業人員的工作環境。因此，未來的薄煤層綜采技術需要對降塵技術進行研究，這不僅是適應可持續發展的需要，更是企業以及國家人文關懷的體現。

結語

創新與發展薄煤層綜采技術對于以煤炭為主要能源的我國來說，有著重大的意義。薄煤層綜采技術不僅可以讓我國有限的煤炭資源得到更合理的開發與利用，還能維持我國薄煤層儲量比較豐富地區煤炭工業的穩定，讓我國的能源工業走上可持續發展的道路。

薄煤層有著能降低冒頂事故的頻率、提高采煤工作安全性、降低噸煤生產成本、生產效率非常高、綜采技術的推進速度非常快、可以提高礦井的生產效益等諸多優點，因此，國家應該根據我國薄煤層綜采技術的現狀與應用特點，不但對綜采技術進行創新與改進，提高我國采煤業的生產效益，發揮出對煤炭資源的保護作用。

[1]王巨光.薄煤層綜采數字化無人工作面技術研究與應用[J].煤炭科學技術,2012(7)．

[2]王新全.薄煤層綜采機械化裝備配套的幾個技術問題[J].科技致富向導,2013(7)．

[3]陳忠良,劉帆,張連昆.我國薄煤層綜采技術的發展及其適應性和應用特點[J].山東煤炭科技,2011(1)．

[4]劉峰,張啟軍.復雜地質條件薄煤層綜采工藝應用研究[J].科技視界,2012(15)．

[5]李光輝,李中華.薄煤層綜采工藝的探索和應用[J].煤礦現代化,2013(3)．

Analysis of comprehensive innovation technology of thin seam coal mining

Huang Xiao-fang
(Shanxi Changye Vocational and Technical College, Changzhi Shanxi, 046011, China)

The geological conditions and the mining conditions of the thin coal seam are very complex, not only the difficulty of exploitation is relatively large, mining method is relatively simple. Therefore, how to overcome the difficulty of thin seam mining technology and innovation to achieve technology in special geological environment in mining, make the level and efficiency of coal resources in China improve, the mining industry in China has been concerned with the study. This paper mainly introduces the significance of thin seam mining technology innovation and the development history of thin seam mining technology, and then analyzes the key points need to pay attention to thin seam mining technology and the advantages of thin seam mining process, at the end, the thin seam mining technology in our country is prospected.

thin seam mining technology; innovation; shearer; stent; energy

P618.11

A

1000-9795（2014）01-0464-02

［責任編輯：陳懷民］

2013-12-02

黃曉芳（1982-），女，河北衡水人，主要從事煤礦地質方向的研究。