薄煤層綜合機械化采煤工藝的研究與應用

摘 要：近些年我國經濟發展迅速，民眾生活以及化工企對煤炭的需求量也越來越大，所以在煤炭的開采過程中的生產效率就需要提高，實現薄煤層開采的高效主要是要發展機械化。在自動化、機械化的水平迅速得到發展的基礎上開采薄煤層是采煤工藝的進步，對促進煤炭的生產效率有很大的提高。本文針對薄煤層綜合機械化采煤工藝進行了簡單的探究，在一定程度上為薄煤層機械化開采提供了有效的參考依據。

關鍵詞：薄煤層；機械化；采煤工藝

0 引言

我國的薄煤層可開采量達60多億噸，但是可開采量雖然如此巨大，由于地理環境的影響導致開采難度十分大，目前國內的薄煤層開采水平單一化，薄煤層的勞動效率相對來講較低，人工消耗也非常的大。機械應用十分有限，就目前情況來看，煤礦需求量的加大和開采量的限制都決定了薄煤層機械化采煤工藝應用的必要性，提高煤炭開采技術勢在必行。

1 薄煤層采煤方法

1.1 刨煤機綜合機械化開采機組

刨煤機便于實現的現代化設備，它的操作十分的簡單，勞動條件較好，地壓采煤可以在刨煤機綜合機械化的過程中得到合理利用。刨煤機的切割速度高達3m/秒，功率超過2×200kw，根據煤的硬度，每刀切割的深度達250mm，刨煤機在采煤過程中機組自動化的實現較為簡單，全部是智能化的，而且維修方便。刨煤機可以讓瓦斯自然釋放，防止瓦斯爆炸。移動支架和輸送機的應用使工人可以找到自己的工作位置，勞動的強度被降低，也節約的工作的時間。

1.2 滾筒采煤機綜合機械化開采機組

現在國產薄煤層滾筒采煤機基本可以滿足煤層厚度0.8～1.8m，主要是中硬以下的薄煤開采，滾筒采煤機的應用可以得心應手的適用于厚度的變化，滾筒采煤機對工作面的要求比刨煤機要低很多，但是滾筒采煤機也存在著重要的問題，它的機身非常小，功率卻很大，維修困難。因此在操作的過程中應該注意到這一點所帶來的不便。刨煤機的設備簡單，在厚度較小的煤層的開采過程中比較得心應手，滾筒采煤機的適應能力十分強，地質條件的惡劣一般不會影響其工作，硬煤或者厚度變化較大的薄煤開采層都可以有效的開采，但是也存在一定的限制。

新一代的滾筒采煤機總功率小于400kw，每個滾筒上的切割率不小于150-200kw。滾筒采煤機的牽引力取決于采煤機的截割功率、采煤機的重量、行走阻力和回采煤層傾角等因素。薄煤層采煤機裝機功率在200kW以下，在采用單牽引時，牽引力大約是200kN；采用多電機聯合驅動時，裝機功率在300kW以上，雙牽引時牽引力為300～400kN。

1.3 螺旋鉆機開采

螺旋鉆機開采是一種相對簡單的薄煤層開采方法，操作方式如下：首先開掘平巷，在平巷中，安裝適應煤層厚度的鉆頭，然后向巷道兩側煤層中鉆進。鉆頭上裝有截齒，在鉆進過程中，截齒截割掉的煤塊隨著螺旋葉片的旋轉被帶出鉆孔，落入平巷中的運輸設備向外運出。鉆孔的深度一般為30-40m。在若干鉆孔之間留設支撐煤柱支護頂板。此種方法輸送設備的選擇相對簡單廣泛。支護方便，即根據現場條件，只需選擇適當的煤柱留設距離就可達到支護目的。工人在巷道內操作，不進工作面，改善了作業環境，且規避了工作面的危險。受采高低和煤層賦存復雜等因素的影響，薄煤層長壁開采對工作面設備（尤其是滾筒采煤機）的功率和操控性，選型和配套等提出了更高的要求。薄煤層工作面頂板位移較小，頂板控制相對簡單，因此支架在保證強度的前提下盡可能地減小尺寸，以方便支架的安裝、運移，適應薄煤層低矮的空間。

2 薄煤層綜采技術需要注意的要點

2.1 工作面經過斷層時采取的措施

在薄煤層開采經過斷層的過程中需要使用爆破松動的方法先將開采范圍內的巖層進行處理，避免使用采煤機械時強行生硬地進行巖土開采。這避免了由于煤層開采對周圍地質環境產生不良的影響。挑頂落底的高度不能太低，最好控制在一米以上，這樣使采煤的過程中機械輸送也具有穩定性。

2.2 防止支架傾倒的措施

支架的穩固性關乎采煤過程中的安全問題，所以加強對支架的及時調整是一項重要的工作，要派專門人員看護。讓支架的受力一直保持平衡的狀態，只有這樣支架受力才能均勻。支架護理的問題常常出現，空頂、冒頂等都會在日常的作業中發現，這就需要加強對支護頂板進行嚴格的處理。

3 對我國薄煤層綜采技術的展望

薄煤層開采中機械技術的應用對于我國煤礦業進步有著重要的意義，在技術的進步和創新中，機械的作用會越來越大，在未來薄煤層開采技術展望中要重視設備的更新和技術的改進，要對以往的變頻調速電機牽引技術進行改進，按照不同煤層的開采需求，發展與之相適應的開采電機牽引方式，以此促進開采效率的提高。為了促進我國的煤炭開采技術，引進先進的技術是必須走的路，采煤的結構會在不斷的更新技術的同時變得簡化。生產力的進步不能忽略了工人工作環境保護，在薄煤層的開采中粉塵的產生是不可避免的，作業環境惡劣勢必會導致工人的身體受到傷害，所以，煤炭開采中的降塵技術一定要進行研究，這不僅對工人工作環境的保護，也是對整體環境的保護。煤炭開采技術的可持續發展就是在不斷進步技術的過程中不忽略環境的改善。

4 結論

我國的煤炭需求量之大決定了我國的煤炭開采技術機械化融入的必要性，只有機械才能使生產力加大，才能滿足我國的煤炭需用量。薄煤層綜合機械化采煤技術的有效運用可以使我國煤炭資源獲得充分的開發，在采煤的過程中安全性有很大提高，生產成本也被降低。但是還是有一些問題的存在，所以機械也在不斷地改進和創新之中，薄煤層機械的改進對于我國的煤炭開采事業有著重要的意義，技術的提高就是生產力的提高，生產力的提高就可以促進社會和經濟的持續發展。

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作者簡介：岳慶雷（1966-），男，山東莘縣人，工程專業。從事采礦技術及管理工作。