薄煤層綜合機械化采煤技術研究與實踐

邢 政

(龍煤七臺河礦業有限責任公司新鐵煤礦，黑龍江 七臺河 154600)

作為社會發展重要的能源之一，煤礦資源影響巨大，它是不可再生資源。隨著中厚煤層的減少，如果沒有及時對薄煤層進行開采，必然會導致資源浪費。我國煤礦資源開采質量不高，很多礦產地下存儲較少，實際開采過程常受到人員因素、環境因素、機械因素等影響。想要有效解決這些問題，應與時俱進，研究新型采煤技術，提升工作質量和時效，為煤礦產業發展奠定基礎。

1 煤礦資源開采現狀

隨著時代的發展，資源需求在增多，我國煤炭資源相比前幾年呈現逐漸下降趨勢，中厚煤層的存儲量已無法滿足需求，所以開采薄煤層是未來重要的發展內容之一。但因薄煤層開采空間較小，效率較差，直接影響了綜合機械化采煤技術的應用。煤礦開采通常會使用以下幾種采煤方式：

普采，使用普通機械化進行采煤，以代替傳統采煤中的爆破工作，將所有操作內容交由機械來完成，此方式雖然能大大降低爆破工作人員的風險，但因機械自身特點，導致其使用過程中需要大量人員共同操作。此外，爆破后形成的面積較大，在一定程度上給支護工作帶來影響，開采難度較大。

炮采，也叫爆破采煤工藝，主要通過炸藥來對劃定區域進行爆破采煤，并進行工作面支護工作，在保障不會出現塌方的情況下使用人工進行采煤的方式，此方式不僅要求人員加強對工作面的支護工作，也在一定程度上要求把控爆破時間和質量，此工藝如果出現問題，將會帶來不可逆轉的嚴重后果，安全性較差，加之生產效率較低、勞動量較大，已不適用于現代社會的采煤工藝要求。總體來看，我國大多數開采薄煤層的工作都是使用炮采和人工搬運的方式來進行，沒有采用現代化機械技術，應加強對采煤技術的研究，替代傳統工藝，為煤礦開采技術水平的提升奠定基礎。

2 薄煤層綜合機械化采煤設備

2.1 刮板輸送機械及支護設備

開采煤礦需要運輸礦石，為降低人工工作強度，發明并應用了刮板運輸機械設備。應用刮板運輸機械能在一定程度上滿足采煤工作需求，但因其自身槽寬較大、底板位置較高，不適合薄煤層開采工作面的使用，我國現有的綜合化機械設備也沒有適用于薄煤層開采工作的，所以想要實現薄煤層綜合化機械采煤，還需要深入研究。

實際煤礦開采中，想要順利完成工作，不僅要確保人員、設備的完善，還要重視對煤礦工作面的支護工作，確保其支護質量滿足煤礦開采需求。我國很大一部分煤礦應用的支護機械是液壓，很多廠家根據我國不同地域、地質，研發了各種液壓類產品，但此類設備大多適用于較深煤礦的開采，無法滿足薄煤層的開采需求。

2.2 爬底式單滾筒、螺旋鉆及刨煤機械

爬底式單滾筒采煤機械主要負責收集和選擇掉落的煤塊，普通機械的適應性較差，對工作面的要求較高，不適合較為復雜的采煤地區及地質，所以應用此類設備時會受到一定限制。螺旋轉設備是在漏天采煤現場進行作業，但此類設備還不能應用于深井作業。刨煤機械設備具有結構簡單、工作效率高、維護方便等優勢，但在實際采煤過程中還存在較多問題，如刨煤機械設備容易受到煤層傾角、厚度及頂底板的影響，降低其工作時效性，在一定程度上延誤采煤工期。我國大多礦產地質較為特殊，所以在采煤過程中應用刨煤機械設備會有一定的限制，阻礙采煤工作進程。

3 薄煤層綜合機械化采煤技術機理及實踐

3.1 機理

對薄煤層綜合機械化采煤技術來說，回采應用的技術機理必須要重視沖破幾個參數的局限，包括采煤機械上面留出的空間高度、采煤機械的割煤強度、裝載情況、實際采煤工作面空間中安裝支護設備所用的支架操作方式及結構等。為了有效解決薄煤層開采過程中出現的工作面支架占據空間較多、支架自身升降范圍較小、無法在支架支護空間中進行相應工作等問題，需要對其使用相鄰支架先導液控換向閥的操作方式，從而使工作人員不用操作動作支架就能直接進行操作，還能在一定程度上減少工作人員的安全風險，使支架應用更為簡單。

要使用雙伸縮雙作用式的支架油缸立柱，提升支架之間的升降高度及支撐范圍。選擇支架液控裝置時，工作人員要選擇質量高、口碑好的產品。為了確保液壓支架的升降支護更為安全、人員操作更為方便，薄煤層液壓支架控制裝置的取值要更小，從而確保支架的使用穩定。對于采煤過程中出現的地質較硬問題，必須要使用截割能力較強及裝載效果較好的采煤機滾筒工藝，如我國某采煤礦在使用JBX型模型截齒工藝時，配套搭配了TZB改進型螺旋滾筒，實際使用中發現，裝載效果和截割能力相比傳統工藝更高，為采煤行業發展做出了貢獻。

3.2 實踐

實際開采煤礦的過程中，我國大多數煤礦企業都在使用傳統的爆破采煤工藝及普通機械化采煤工藝，通過相關數據來看，使用新型綜合機械化開采工藝可有效提升工作時效性，采煤數平均每天可達到6刀左右，而使用傳統的爆破采煤方式，平均每天只能達到4刀，可以看出，爆破采煤方式的工作時效性較低。使用傳統的采煤方式，工作強度遠遠高于新型綜合機械化開采方式，且風險較高，所以在薄煤層采煤中應用綜合機械化采煤技術能在一定程度上提升工作質量和時效性，還能控制安全風險，降低工作強度，為采煤行業的可持續發展奠定基礎。

4 結語

提升采煤技術，使用新型機械是煤礦企業的未來發展趨勢。實際采煤過程中，要了解薄煤層的整體情況，摒棄傳統觀念，采用新型綜合機械化工藝，切實實現煤礦產業的高產、高時效、高質量發展，以提升市場競爭力，為企業經濟效益的增長及社會穩定發展奠定基礎。