關于開采薄煤層的采煤應用技術

宋增曉

平頂山天安煤業香山礦有限公司 河南平頂山 467000

我國的薄煤層大多都屬于比較難開采的煤層，在開采的過程中會受到巷道空間、地質結構等因素的影響，開采的水平要落后于中厚煤層的開采水平。相關人員要加大對采煤機的研發力度，提高采煤機設備的性能，進而實現煤炭資源的高效開采。

1 薄煤層開采中存在的問題

1.1 采高非常低

在薄煤層的開采過程中，由于煤層厚度非常小，因而會出現采高較低的問題，使得開采薄煤層的設備移動起來具有一定困難，不利于整個薄煤層開采工作條件的提高。對于薄煤層綜采工作面，一旦最小的采高降低至1.0m以下，工作條件就會變得非常艱苦，工作人員在進出工作面的時候或者是在工作面內進行作業的時候，都會遇到移動困難、工作不方便的問題。薄煤層的開采過程中一定會用到開采的機械設備，只有機械設備到位，性能良好，可以正常工作，薄煤層的開采才會順利進行[1]。在煤炭資源的開采過程中，往往機械設備的尺寸較大，會占據一定的空間。但是，薄煤層具有較小的厚度，采高非常低，難以承載下較大的機械設備。因此，受到空間尺寸的限制，相關人員在進行薄煤層開采機械設備以及液壓支架的時候，會充分考慮到機械設備以及液壓支架的大小問題，要在保證工作質量的同時盡可能地縮小其尺寸，對設計人員提出了較高的要求。一般情況下，設計人員考慮到薄煤層開采過程中采高低的問題，會將液壓支架立柱進行雙伸縮，有時候根據現實情況可能會進行三伸縮，這種更加繁瑣的設計增加了液壓支架立柱的制造成本。

1.2 采煤工作面接替存在困難

在薄煤層開采過程中，采掘比相較于中厚煤層的開采較大，掘進率也較高，采煤工作面的接替較為困難，非常不利于薄煤層開采工作效率的提高。我國現階段的煤炭開采大多是采用長壁機械化開采技術，隨著采煤企業對這一技術的研究，長壁機械化采煤技術不斷進步，工作面的推進速度也在逐步加快。但是，薄煤層的工作面的回采巷道屬于是半煤巖巷，巷道本身就限制了工作人員的開采工作效率，巷道掘進的手段也并沒有存在很大的改進，依然采用傳統的人工裝煤、打眼放炮方式，種種現象使得薄煤層的開采過程中掘進速度較慢，薄煤層的綜采工作面不能流暢、快速地進行接替。采煤工作面接替困難的問題使得薄煤層的開采效率較低，開采速度存在限制，不利于薄煤層的高效開采。

2 薄煤層的采煤技術分析

2.1 滾筒采煤機

滾筒式采煤機雖然在很早之前就出現了，但是隨著滾筒式采煤機的快速發展，這種技術變得更加成熟，在薄煤層開采中也應用更加廣泛。滾筒式薄煤層綜合機械化設備應用的核心技術主要有電牽引、支架電液控制、故障自動診斷等，更加機械化的技術使得滾筒式采煤機在作業時適應性更強。滾筒式采煤機在多年的試驗中展現出了其成熟的技術，主要用于綜合機械化作業，適應性能更強，整體結構、可靠性、性能參數等都有了較大的創新。滾筒式采煤機的優點主要包括以下幾個方面。首先，便于安裝。滾筒式采煤機采用無底托架結構積木式、多臺截割電動機橫向布置、抽屜式部件安裝技術，使得采煤機的結構更加簡單，安裝起來也更加容易[2]。其次，滾筒式采煤機進行了整體結構以及傳動方式的改進，因而具有更加窄、低的特點，可以使用薄煤層開采中采高低的現實問題。再次，滾筒式采煤機不斷加強改進，采煤機的功率在不斷增大，并且運用了電氣調速行走以及遠程無線控制技術，可以實現自動化控制，便于在較為復雜的開采條件下作業。

2.2 刨煤機

刨煤機進行采煤最初是在德國比較流行，后來因其獨特的優點在各采煤國廣泛應用。目前，在薄煤層采煤機械化進程中，刨煤機占有了非常重要的地位。在德國、法國等國家，刨煤機開采的煤炭產量就占據了整個煤炭開采產量的一半。刨煤機的優勢主要表現在以下幾個方面。首先，刨煤機可以實現開采的自動化，讓開采的效率大大提高，對于一些極薄煤層，可以實現綜合機械化開采。其次，刨煤機可以實現長時間的采煤，保持采煤過程的連續性，讓時間可以充分的利用，提高采煤效率。再次，使用刨煤機進行采煤，工作面的煤塵量會大大減少，開采的塊煤率較高。最后，刨煤機的結構較為簡單，可以更好地維護，保持刨煤機的高效工作。

2.3 螺旋鉆采煤機

螺旋鉆采煤機是一種新型的薄煤層開采方法，比較適用于無人工作面以及開采緩傾斜薄煤層。使用螺旋鉆采煤機進行薄煤層的開采，可以有效降低可開采煤層的厚度。松軟煤層具有一定的開采難度，螺旋鉆采煤機的使用也可以降低松軟煤層的開采難度。螺旋鉆采煤機的優點主要包括以下幾個方面。首先，螺旋鉆采煤機可以降低煤炭開采設備的成本，投資較低。其次，安全性能更好。工作人員使用螺旋鉆采煤機進行薄煤層的開采，可以讓工作人員以及機組設備在工作巷內工作，工作人員不必去比較危險的地方，在較為安全的巷道內就可以將煤開采出來，保護工作人員的安全。螺旋鉆采煤機作為一種新型采煤方法，雖然具有其獨特的優點，但是也存在一些問題[3]。首先，采出率得不到保障。螺旋鉆采煤機留設鉆孔間煤柱以及鉆孔組間煤柱，這使得螺旋鉆采煤機的采出率大大下降。其次，在螺旋鉆采煤機使用過程中，接長以及縮短鉆桿會使用較多的時間，這一部分時間占比使得煤炭開采的效率下降。

3 結語

我國的薄煤層儲量較大，但是開采難度也較大，相關企業要不斷探討薄煤層的采煤應用技術，加快技術的創新與提高，建造出來大功率、可靠性高的機械采煤設備，有效延長礦井的開采年限。薄煤層的開采過程中，開采人員要根據現實情況，綜合考慮地形地勢、經濟效益等各種因素，選擇更加符合當地情況的采煤應用技術，實現薄煤層的高效開采。