新環境下極薄煤層和薄煤層的采煤工藝研究

陳文偉

摘 ?要：煤炭資源是我國社會經濟發展的主要能源之一，對我國國民經濟的持續發展有十分重要的作用，長期以來，人們對煤礦資源的開展主要集中在中厚煤層，還沒有有效地開發和利用極薄煤層和薄煤層的煤礦資源，為滿足社會經濟的持續發展，必須加大對極薄煤層和薄煤層的開發，文章從極薄煤層和薄煤層資源的概況及特點出發，分析了幾種常見的極薄煤層和薄煤層的采煤工藝，從而為同類研究提供參考。

關鍵詞：極薄煤層;薄煤層;采煤工藝

中圖分類號：TD823.25 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）06-0175-01

近年來，隨著社會經濟的飛速發展，對煤炭資源的需求量越來越大，這就極大的增加了煤礦資源的開采力度，在開采煤礦資源時，經常會遇到難采煤層，也就是指那些具有特殊賦存條件、難以開采的煤層，例如極薄煤層和薄煤層。為滿足社會經濟的發展需求，必須根據實際情況，選用合理的開采技術、開采設備，從而有效地解決煤礦開采難的問題，下文就極薄煤層和薄煤層的采煤工藝進行分析。

1 ?極薄煤層和薄煤層概況及開采特點

1.1 ?極薄煤層和薄煤層概況

一般情況下，薄煤層是指煤層厚度在1.3 m以下的煤層，而極薄煤層是指厚度在0.8 m以下的煤層，在我國的眾多煤礦中，極薄煤層和薄煤層占有很高的比例，并且這些極薄煤層和薄煤層中含有豐富的煤炭資源，但就目前的開采工藝而言，還沒有將這些煤炭資源充分開發出來。和厚煤層和中厚煤層相比較，極薄煤層和薄煤層對采煤工藝的可行性、可靠性、安全性要求更高，這也是我國極薄煤層和薄煤層沒有得到充分開采的主要原因。一般情況下，極薄煤層和薄煤層需要滿足以下條件才能進行開采：極薄煤層和薄煤層含有 特殊需求的優質煤炭資源;和極薄煤層或者薄煤層相鄰的主采煤層有沖擊地壓或者瓦斯突出等危險;礦井沒有報廢，剩余的煤炭資源都存在與極薄煤層和薄煤層中。

1.2 ?開采特點

同厚煤層、中厚煤層相比較，極薄煤層和薄煤層開采具有以下特點：

①煤層開采高度比較低。極薄煤層和薄煤層的開采高度比較低，這就導致煤層開采空間比較小，開采人員在正常開采時，無法直立行走，只能傾斜著或者躺著工作，這無疑增加了開采難度，也降低了開采人員的工作效率。

②極薄煤層和薄煤層的開采條件比較差。在進行極薄煤層和薄煤層開采時，由于煤層的地質結構比較復雜，很多機械設備在開采過程中無法移動，設備出現故障后，也無法快速的維修，極大的增加了極薄煤層和薄煤層的開采難度。

③和厚煤層、中厚煤層相比較，極薄煤層和薄煤層的掘進率很高，但在工作面交接方面，存在很大的難度，這就導致極薄煤層和薄煤層的開采量少，生產效率比較低，難以獲得加大的經濟效益。

④從煤層開采的整體情況看，在進行極薄煤層和薄煤層開采時，需要投入大量人力、物力、財力，但從開采量看，極薄煤層和薄煤層的開采量遠遠低于厚煤層和中厚煤層的開采量，這也導致極薄煤層和薄煤層具有投入高、產出低的特點。

2 ?極薄煤層和薄煤層的采煤工藝

近年來，我國對極薄煤層和薄煤層的開采力度越來越大，工作人員在開采過程中，常用的開采工藝有長臂式采煤工藝、螺旋鉆機采煤工藝、連續采煤機房柱式采煤、急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤工藝，下面就這幾種工藝進行分析。

2.1 ?長臂式采煤工藝

對于地質構造比較簡單、賦存比較穩定的極薄煤層和薄煤層，可以采用長臂式采煤工藝進行開采，和厚煤層、中厚煤層相比較，極薄煤層和薄煤層開采所需要的破煤設備主要有滾筒采煤機和刨煤機，其中，滾筒采煤機具有良好的破煤能力。目前，我國自主研制的滾筒破煤機有20多種，這些滾筒破煤機可以分為爬底式采煤機和騎溜式采煤機兩種情況，一般情況下，當煤層的采高超過0.8 m時，可以采用騎溜式采煤機，當煤層采高小于0.8 m時，可以采用爬底式采煤機。刨煤機是沿著煤層切削的刨刀刨落煤炭，刨落的煤炭靠犁形板裝入刮板輸送，刨煤機具有能耗低、破煤塊度大、粉塵少、生產效率高、產量大等特點，同時刨煤機還具有造價低、結構簡單、故障檢修簡單等特點。

在進行極薄煤層和薄煤層開采時，由于采高比較小，因此，工作面礦壓比較輕，在進行工作面支護時，可以采用帶帽點柱或者點柱進行支護，如果工作人員采用液壓支架進行支護，其頂梁要設置層薄頂梁。在進行薄煤層開采時，工作人員還可以采用氣垛支架進行工作面支護，這種支護方式專門為薄煤層工作面設計的支護方式。由于薄煤層半煤巖回采巷道掘進比較困難，因此，工作人員可以采用沿空留巷解決回采巷道掘進難的問題，為有效地緩解工作面接替緊張，減少回采巷道的掘進量，提高工作面的產量，可以在薄煤層中布置對拉工作面。

2.2 ?螺旋鉆機采煤工藝

在極薄煤層和薄煤層開采中，螺旋鉆機采煤工藝是最簡單的一種開采方式，在已經開掘好的平巷中，采用螺旋鉆機朝著巷道兩側的煤層鉆進，鉆機的鉆頭處安裝有截齒，利用截齒切割和鉆進能力，螺旋鉆桿能輕松的鉆入煤層中。在開采過程中，螺旋鉆頭的直徑可以根據煤層賦存的穩定性以及煤層的厚度確定，采用螺旋鉆機進行采煤時，工作人員是在平巷中進行操作的，極大地改善了工作人員的作業環境，提高了極薄煤層和薄煤層開采的機械化程度，因此，在開采極薄煤層和薄煤層時，可以推廣使用螺旋鉆機采煤工藝。

2.3 ?連續采煤機房柱式采煤工藝

采用連續采煤機設備開采煤層厚度為0.7～1.3 m的薄煤層具有良好的經濟效益，連續采煤機房柱式采煤工藝的主要特點是開采和掘進可以同步進行，工作人員能邊掘進邊開采，將煤柱當成永久性支護頂板或者臨時性支護頂板，而煤柱在回采過程中可以全部回收。在極薄煤層和薄煤層采用連續采煤機房柱式采煤工藝進行開采時，使用的機械設備主要有采煤機、轉載機、錨桿機、輸送機等，在開采過程中，工作人員可以在煤房外遙控連續采煤機，煤柱留在煤房間當支撐，當煤房間不支護時，可以通過輸送機將采出的煤運出來。

2.4 ?急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤工藝

采用急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤工藝在極薄煤層和薄煤層進行開采時，工作人員不需要進入工作面，只需要在平巷中操控絞車，支移立柱，然后利用手動葫蘆移動絞車、拉進鋸繩，完成煤層開采。這種采煤工藝能有效地減輕工作人員的勞動量，提高工作效率，但這種采煤工藝不適用于穩定性良好、頂底板堅硬、煤質松軟的急傾斜煤層。

3 ?結 ?語

同厚煤層、中厚煤層開采相比較，極薄煤層和薄煤層的開采具有工作面環境差、采高低、開采設備移動困難等特點，因此，在進行極薄煤層和薄煤層開采時，要根據實際情況，選用合理的采煤工藝，從而有效地提高極薄煤層和薄煤層的產量。

參考文獻：

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