試論我國極薄煤層采煤工藝特點與優(yōu)化設計

（琿春礦業(yè)安全技術培訓中心，吉林 琿春 133300）

試論我國極薄煤層采煤工藝特點與優(yōu)化設計

張洪濤

（琿春礦業(yè)安全技術培訓中心，吉林 琿春 133300）

極薄煤層在采煤的過程中，難度比較大，施工工藝與施工設備也比較復雜。本文對極薄煤層采煤工藝的特點進行了介紹，提出了優(yōu)化極薄采煤工藝的設計，希望可以改進極薄煤層的工藝流程，從而提高采煤企業(yè)的工作效率與效益。

極薄煤層；采煤工藝；特點；優(yōu)化設計；技術

極薄煤層的開采條件比較差，所以需要在實踐中不斷的優(yōu)化施工工藝與流程，否則無法保證開采工作的順利進行，也無法保證煤層的質量。極薄煤層屬于較難開采的煤層，這也給施工人員帶來了較大的挑戰(zhàn)，其必須具有專業(yè)的技能還要有一定工作經(jīng)驗。本文對極薄煤層采煤工藝的特點以及優(yōu)化設計進行了介紹，希望可以解決我國極薄煤層難采的問題。

一、極薄煤層采煤工藝的特點

我國的煤資源比較豐富，但是采煤技術相對于西方發(fā)達國家還有一定差距，提高采煤的工藝流程，不但可以提高煤的質量，還能加快采煤效率，為采煤企業(yè)帶來更加的經(jīng)濟效益。極薄煤層是一種較難開采的煤層，每年極薄煤層的產量約占總產量的8%左右，所占比例比較小。極薄煤層采煤機械化程度比較低，而且對開采條件要求比較高。首先，極薄煤層的煤質必須較好；其次，極薄煤層在開采環(huán)境比較危險的情況下，可以作為解放層，有的主采煤層具有沖擊地壓的危險，其與瓦斯接觸可能發(fā)生爆炸等危險。在礦井或者未報廢的采煤區(qū)，其剩余的煤礦多屬于極薄煤層。

在開采極薄煤層時，由于其位置比較特殊，所以施工人員只能通過爬行進行作業(yè)，有時還需要采取臥姿進行作業(yè)。極薄采煤區(qū)的作業(yè)條件比較差，而且在開采時很難移動設備。極薄煤層的掘進率比較高，其與工作面接替較為困難。在開采極薄煤層時，長壁機械化工作面的投入與產出比很高，但是單產與開采帶來的經(jīng)濟效益卻比較低。

極薄煤層開采具有一定的特殊性，這也使得薄煤層長壁機械化開采方式發(fā)展較為緩慢，在采煤行業(yè)的應用也比較少，在我國大部分開采單位都是以炮采與機采做為開采極薄煤層的主要方法。我國極薄煤層機械化中較為成熟的工藝并不多，其中較為常見的是長壁式開采、螺旋式開采連采機房柱式開采以及鋼絲繩鋸開采等。

二、優(yōu)化極薄煤層開采方式的設計

極薄煤層開采的方式屬于機械化形式，為了提高生產的效率，很多采煤企業(yè)都引進了機械化的開采方式，而且取得了良好的效果。下面筆者對優(yōu)化極薄采煤工藝的設計進行簡要的闡述。

1 長壁方式的采煤工藝

長壁方式的采煤工藝應用范圍比較廣，其是一種綜合開采的辦法，而且需要多種機械設備，比如挖煤機、刨煤機等。機械采煤的方式容易受到外界因素的干擾，尤其是極薄煤層這種難度較大煤層，使用機械時經(jīng)常會發(fā)生故障問題，影響采煤的效率。我國采煤設備的種類比較多，但是適用于極薄煤層的設備并不多，其中爬底板式采煤機在極薄煤層工藝流程中應用最多。刨煤機是長壁采煤工藝中常見的設備，其在應用的過程中，具有耗能低、效率高、污染少、產量大等優(yōu)點。長壁方式的采煤工藝維護費用也比較低，在極薄煤層工藝中應用極其廣泛。為了提高采煤企業(yè)的產量，技術人員需要不斷的優(yōu)化長壁采煤工藝，還要對采煤設備進行改進，提高機械設備工作的效率，達到增產的目的。

2 螺旋式鉆井機采煤工藝

螺旋式鉆井機采煤技術在極薄煤層中發(fā)揮著重要的作用，其開采的工藝比較簡單。在應用的過程中，需要在極薄煤層中開辟出一條平坦的巷道，然后利用螺旋式鉆井機在巷道的兩側進行煤炭開采。螺旋式鉆井機這種機械設備的尖端，有著特殊的截割工具，利用其鋸齒可以輕松完成挖掘與切割工作。這種機械設備還可以對煤層的地質情況進行考察與勘測，使采煤企業(yè)根據(jù)地質選擇正確的鉆頭。鉆頭選擇對極薄煤層的采煤質量與效率有著直接影響，根據(jù)極薄煤層的厚度以及穩(wěn)定性，需要選擇不同大小與性能的鉆頭。螺旋式鉆井機的鉆頭一般小于煤層厚度，施工人員還需要在鉆眼中部加強安全防護，以保證極薄煤層開采的安全性。

3 連采機房柱式采煤工藝

連采機房柱式的采煤工藝是從外國引進的，其與傳統(tǒng)開采技術相比，效率更高，而且更適用于極薄煤層的挖掘。采用連采機房柱式這種采煤工藝，需要增加資金投入成本，但是也帶來了較高的收益回報，其在規(guī)模較大的采煤企業(yè)中得到了很好的推廣。連采機房柱式采煤工藝的適用性比較強，其在采煤與挖掘的過程中，還可以對煤柱進行支護。應用這種采煤技術，可以保證采煤流程的安全性與穩(wěn)定性。連采機房柱式采煤工藝實現(xiàn)了對煤柱的重復與回收利用，提高了資源的利用率與企業(yè)的經(jīng)濟效益。為了降低采煤過程中的事故率，提高作業(yè)人員的人身安全，一些企業(yè)還將遙控技術和遠程監(jiān)控技術應用到連續(xù)采煤機房柱式采煤當中，研發(fā)了一種可遙控的連續(xù)采煤機，作業(yè)人員能夠在煤房之外控制采煤機進行性作業(yè)，提高了采煤作業(yè)的安全。

4 鋼絲繩鋸采煤工藝

鋼絲繩鋸采煤工藝主要用于1.2m，傾角在85°的急傾斜薄煤層的采煤中，但是隨著技術的進步這種技術在最近幾年也開始應用到極薄煤層采煤中。這種采煤工藝工作面單產1600t/m，直接工效8t/I。這種采煤工藝的工作面是走向布置，一般來說是斜長10m，走向長度150m，電機、絞車、對輪、導向輪和手動葫蘆等施工機械是布置在工作面下巷上的，采煤作業(yè)及運煤都是依靠牽引機械作業(yè)的，利用鋸齒在煤壁上拉出兩條煤溝槽。利用礦山本身的壓力作用使其自行脫落下來。這種采煤工藝在采過后一般那不需要進行支護，而是句隔15m左右留2m左右的煤柱來支撐頂板。主要用于頂?shù)装鍒杂病⑼暾⒎€(wěn)定性好，煤質松軟、不粘頂、不含夾石層的極薄急傾斜煤層開采工作，具有開采效率高、開采能力強的特點。

結語

煤炭開采企業(yè)一定要不斷的優(yōu)化與改進工藝流程，提高生產效率與產量。極薄煤層是一種較難開采的煤礦，其施工環(huán)境與作業(yè)條件比較惡劣，施工人員一定要在實踐的過程中，不斷的提高技能水平。極薄煤層對開采技術與工藝流程有著極高的要求，本文針對極薄煤層采煤工藝的特點，提出了幾點優(yōu)化工藝的設計，其可以提高資源的利用率與采煤的效率，還提高了采煤作業(yè)的安全性，值得在采煤行業(yè)大力推廣。

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