有關薄煤層機械采煤的方法

楊向東

摘 要：本文要介紹薄煤層機械采煤的工藝與方法，包括螺旋鉆機采煤、滾筒采煤機采煤、連續采煤機采煤和長壁采煤等采煤工藝與方法。利用先進的采煤方法，結合新建礦的情況，選擇合適的采煤方法，可滿足社會發展和經濟建設的需要，促進煤炭產量的提高，使煤炭企業取得很大的經濟效益。

關鍵詞：薄煤層;機械采煤;方法

一、礦井概述

新建煤礦開拓煤量、準備煤量、回采煤量充足，截止至2020年3月末新建煤礦開拓煤量591.45萬噸，可采期6.23年;準備煤量125.94萬噸，可采期15.9月;回采煤量90.89萬噸，可采期11.48月。

1、主井提升運煤系統：采用二段鋼絲繩牽引帶式輸送機提升，主要擔負全礦原煤與人員運輸任務。

一段提升由二水平至地面。

二段提升運煤由二水平至一水平。

2、副井提升系統：

采用兩臺提升機，主要負責井上下運送人員及提矸任務。

新建煤礦共有五個生產采區（一采區、二采區、三采區、五采區、九采區）、兩個開拓區（開拓一區、開拓二區）。全礦5組采煤隊，均為4個高檔普采、1個綜采，全礦21組掘進隊。

二、我國薄煤層的資源現狀及開采特點

煤炭是世界重要能源之一，對煤炭的開發程度能促進一個國家的經濟建設和社會發展，而且也能提升國家的國際地位，達到社會團結和穩定國家秩序的目的。其中，當煤層厚度范圍在 0.8～1.3 m時，稱之為薄煤層;而煤層厚度范圍小于 0.8 m 時，稱之為極薄煤層。我國薄煤層的采儲量在 60 億 t 左右，占全國煤炭總量的 20%。但是其產量卻不到全國總產量的 10%。與國外相比，我國薄煤層的開采量相當低，而且在薄煤層采煤上，我國的機械化程度較低，導致采煤效率始終上不去。目前，在中國，涉及到薄煤層的煤炭企業大概有700 多家，但絕大多數的開采效率卻很低，開采過程較為艱難。與中厚煤層或厚煤層相比，薄煤層之所以開采困難主要存在以下幾方面特點：

1、煤層賦存條件差，開采技術條件和地質條件也相對復雜，導致機械化設備的使用難度較大，生產效率較低，產煤量上不去。

2、薄煤層厚度不到 1.3 m，導致采高特別低，開采人員作業困難，只能爬行作業或臥姿作業，這既存在極大的安全隱患，也不利于開采工作的順利完成。

3、開采掘進率較高，且各工作面間的接替比較困難，影響開采效率。

4、開采工作條件極差，大型機械化設備移動困難，很多地方需要人工開采，影響開采進度的同時，易發生安全事故。

三、采煤的方法

1、螺旋鉆機。這是我國在 20 世紀 90 年代從國外引進的采煤方法，主要應用于薄煤層的開采。這是一種極為簡單的開采方法，工作原理是使螺旋鉆機鉆進巷道兩邊的薄煤層中，利用螺旋鉆機鉆頭上面的截齒進行截割和鉆進，不斷地鉆入煤層里面。再利用螺旋鉆機上的螺旋葉片把開采的煤炭帶出來，并裝進運輸機內往外運出。其中，應用螺旋鉆機采煤方法之前，首先要對煤層的賦存條件和煤層厚度進行一定的判定，從而選取適合煤層的螺旋鉆頭。螺旋鉆機如下頁圖 1所示。

2、滾筒采煤機采煤。薄煤層的采高較低，因此運用機械化設備較為困難，要求設備機身較矮，工作功率卻不能低于100～200 kW，同時設備也要能適應煤層的高低不平，滾筒采煤機正是不二之選。滾筒采煤機架構可靠、簡單，便于安裝和維護，具有很強的破巖能力。薄煤層采煤機有一對滾筒，左邊的滾筒順時針旋轉，而右邊的逆時針旋轉，目的是為了防止設備的搖臂阻擋煤塊，從而提高采煤機的裝煤效果。常見的滾筒采煤機主要為兩種，分別是騎溜式滾筒采煤機和爬底式滾筒采煤機。騎溜式滾筒采煤機具有構造簡單、空頂面積小、牽引阻力低等特點，使用較為廣泛。

3、長壁采煤的方法。長壁機械化采煤工藝適用于地質構造簡單、煤層賦存穩定的薄煤層，而且與中厚煤層或厚煤層的開采工藝相比，長壁采煤工藝使用的設備既可以用刨煤機，也可以用滾筒采煤機，但是兩種設備都有一定的局限性。其中，滾筒采煤機擁有很強的破煤能力，機型也有將近 20 種，不論是采高大于 0.8 m 還是小于 0.8 m 的薄煤層，都有著相對應的滾筒采煤機可以使用。

4、連續采煤機采煤的方法。這一設備的主要特點就是采掘合一，一邊挖掘煤層一邊進行采煤，節省了大量的時間，提高了采煤效率。在采煤的過程中，也要使用煤柱進行防護支撐，防止煤層垮落。連續采煤機的設備主要包括了采煤機、運輸機、錨桿機以及轉載機，并且擁有了一套先進的工藝系統。尤其是國外一些礦業生產中已經使用了遠程遙控的采煤機，這樣改善了作業人員的工作環境，解決了薄煤層房柱式開采這一技術難題，并且這一方法已經取得了很好的進展。

四、新建煤礦采煤機的使用

MG100—TP型極薄煤層采煤機的使用。新建礦通過對MG100—TP型極薄煤層采煤機局部的改進和其本身具有的特點， 針對作業地點實際情況合理選擇配套運輸設備，成功地在96層原不具備機采的條件下，實現了機采， MG100-TP型采煤機具有操作簡便，人員少，效率高，安全可靠等特點，改變了原來傳統的手工和放炮落煤存在的安全隱患大、用工多、效率和效益低下等問題，以該機為主組成的普通機械化設備費用較低。

五、結語

近幾年，隨著國家對能源需求的不斷提高，我國的采煤設備也在不斷地改進，尤其是在厚煤層和中厚煤層資源短缺的情況下，薄煤層的開采成為一種趨勢。而針對薄煤層開采的配套設備和技術水平都不夠成熟，還需要進一步完善，以滿足社會發展和經濟建設的需要。

參考文獻：

[1] 李建平，杜長龍，張永忠.我國薄與極薄煤層開采設備的現狀和發展趨勢[J].煤炭科學技術，2005，33（6）：65- 67.

[2] 盛國軍，孫啟生，宋華嶺.薄煤層綜采的綜合創新技術[J].煤炭學報，2007（3）：230- 234.