薄煤層開采技術(shù)

摘 要:近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，煤炭工業(yè)的管理模式和建設(shè)技術(shù)有了顯著的進步，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的推動作用。就目前我國工業(yè)現(xiàn)狀而言，薄煤層開采對煤炭資源開發(fā)利用、延長煤礦礦井的開采年限以及實現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。雖然現(xiàn)在我國薄煤層開采技術(shù)有了明顯的提高、相關(guān)設(shè)備也有了一定程度的改進，但從實際效果上來看仍存在著一些問題。本文將對我國薄煤層開采技術(shù)現(xiàn)狀進行深入的研究，并在此基礎(chǔ)上提出一些技術(shù)創(chuàng)新思路，以期為我國煤炭生產(chǎn)工業(yè)做出一點貢獻。

根據(jù)調(diào)查顯示，我國的煤炭賦存量比較大且呈現(xiàn)出多樣化的特點，保有工業(yè)儲量98.3億噸，其中薄煤層賦存量約占總可采儲量的19%，但目前實際產(chǎn)量卻只占總產(chǎn)量的10%左右。因此，為了實現(xiàn)我國煤炭工業(yè)的持續(xù)、快速、穩(wěn)定的發(fā)展，我們必須改進現(xiàn)有的薄煤層開采技術(shù)、創(chuàng)新開采思路。

1薄煤層開采過程中存在的問題

根據(jù)我國關(guān)于煤層厚度的測評標準，將厚度小于1.3m的煤層定性為可以開采的薄煤層。目前來看，在薄煤層的開采過程中主要會面臨如下問題。

第一，在實際煤層開采過程中，經(jīng)常會受到薄煤層所處空間的制約，開采設(shè)備的安裝以及操作維護的難度相對增大;由于煤層開采空間的限制，煤礦工人的工作范圍非常有限，使得瓦斯的排放變得更加困難，很容易造成安全事故;第二，由于薄煤層的賦存煤礦厚度比較低(一般小于1.3m)，因此該煤層的開采進度將變得非常快，這就要求相關(guān)設(shè)備運轉(zhuǎn)的周期變短，進而使得薄煤層開采工作異常緊張;第三，較之于厚煤層或中煤層而言，薄煤層的煤礦產(chǎn)量較低、煤礦拋灑浪費比較嚴重。同時，由于該煤層所處的地理環(huán)境復(fù)雜多變，對該煤層的煤礦產(chǎn)量造成嚴重的影響。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，薄煤層煤礦開采只相當于中、厚煤層產(chǎn)量的1/3左右;第四，較之于中、厚煤層而言，薄煤層的產(chǎn)量投資相對較大。但是，薄煤層煤礦也不是沒有一點好處，薄煤層開采的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:工作面的頂板位移較小且容易控制、薄煤層開采不會造成大面積的地面塌陷、薄煤層開采不會對鄰近煤層產(chǎn)生太大的影響。

2當前薄煤層開采技術(shù)現(xiàn)狀

目前來看，薄煤層開采技術(shù)主要包括三種，即刨煤機采煤法、螺旋鉆機采煤法以及采煤機采煤法。世界薄煤層開采機械化水平較高的國家主要采用刨煤機和螺旋鉆機進行煤礦開采。

2.1 刨煤機采煤法

刨煤機是目前開采薄煤層煤礦應(yīng)用范圍最廣的一種機械裝備，它能夠極大地提高薄煤層煤炭的開采效率。刨煤機主要用于開采煤層傾角小于25°的薄煤層，煤體的硬度一般要小于25MPa，煤體硬度要小于底板的硬度，同時煤層所處地質(zhì)條件要相對穩(wěn)定。它的最快切割速度可以達到3m/s，切割功率可以超過400kw，每刀的截割深度可達到0.25m。刨煤機采煤法實現(xiàn)了落煤、裝煤以及運煤的聯(lián)合機械化，不需要工作人員跟機作業(yè)，對一些容易發(fā)生瓦斯釋放或爆炸的煤層能夠?qū)崿F(xiàn)安全開采，而且機械零件構(gòu)成簡單，容易維修。

2.2 螺旋鉆機采煤法

螺旋鉆機是目前開采薄煤層煤礦應(yīng)用范圍比較廣泛的另一種機械裝備，它主要應(yīng)用于厚度在0.4m～0.8m之間的煤層開采。較之于其它的采煤法，螺旋鉆采煤法有其顯著特色和優(yōu)點，在煤礦開采過程中，它可以實現(xiàn)工作面無人留守，所有 的煤礦員工都可以在巷道內(nèi)操作，不僅提高了員工的作業(yè)環(huán)境，而且還杜絕了頂板事故、瓦斯爆炸等煤礦事故的發(fā)生。螺旋鉆機采煤法實現(xiàn)了人力資源投入少與產(chǎn)量、效率的雙贏，較之于其他薄煤層開采設(shè)備，其結(jié)構(gòu)構(gòu)成簡單、容易維護、安全可靠。

2.3 采煤機采煤法

采煤機在目前薄煤層煤礦開采過程中的使用量也很大，采煤機與前兩種采煤技術(shù)不同，它不但需要足夠大的運轉(zhuǎn)功率和足夠大的運行空間，而且采煤機必須能夠切割各種巖石。目前使用的薄煤層采煤機類型主要包括騎輸送機式和爬底板式兩種:騎輸送機式采煤機主要靠傳輸鏈條進行牽動，而爬底板式采煤機則是將采煤機機身放置在滾筒開出的機道內(nèi)，因此，爬底板式采煤機的過煤空間較高，不但增大了采煤機的電機功率，而且使作業(yè)面的通風(fēng)斷面加大、安全性提高。

3薄煤層開采技術(shù)創(chuàng)新思路

以上三種是我國目前薄煤層煤礦開采最常用的技術(shù)和方法，基于其現(xiàn)狀和薄煤層特點分析，要實現(xiàn)該項技術(shù)的突破，筆者認為應(yīng)從以下幾個方面探尋創(chuàng)新思路。

3.1 加大資金投入，探索薄煤層開采新技術(shù)

無論是對一個企業(yè)還是對某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，資金的投入在很大程度上決定著其成敗。對于探索薄煤層開采而言，如果能加大資金的投入力度，將一些老化的機械設(shè)備進行及時的更新?lián)Q代，一定能提高生產(chǎn)效率、減少事故的發(fā)生概率，從而為煤礦工業(yè)的順利發(fā)展保駕護航;同時，要努力探索薄煤層開采新技術(shù)，依靠科技進步帶來的先進技術(shù)，在新的歷史時期，站在科技創(chuàng)新的制高點上，整合自身現(xiàn)有資源，積極探索高新技術(shù)，比如發(fā)展煤炭地下氣化開采技術(shù)。該技術(shù)是通過對煤炭的熱化作用產(chǎn)生可燃氣體，是集建井、采煤與地面氣化于一體的現(xiàn)代采煤技術(shù)，具有安全性高、投資少、效益高、污染少等特點，是創(chuàng)新思路下不可多得的新技術(shù)。

3.2 提高現(xiàn)有機械設(shè)備的性能

對薄煤層現(xiàn)有開采技術(shù)的提高，主要是對機械設(shè)備性能的提高。在保證安全運行的情況下，將刨煤機的裝機功率增大，就能提高刨煤機刨掘硬煤的能力;要提高刨煤機自身零部件尤其是零件結(jié)合部位的可靠性，這是提高薄煤層開采進程的關(guān)鍵所在;要充分利用現(xiàn)代科技技術(shù)，提高刨煤機刨頭運轉(zhuǎn)方向控制裝置的靈活度，保障刨煤機刨頭沿著預(yù)定的方向前進。

4結(jié)語

總而言之，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，薄煤層煤礦的開采正在走向規(guī)模化，我們只有立足實際，積極探索新的薄煤層開采技術(shù)，才能實現(xiàn)我國煤炭工業(yè)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展。

參考文獻

[1]敬毅，邱亮亮，劉寧寧.關(guān)于薄煤層開采的現(xiàn)行經(jīng)驗及其發(fā)展問題的探索[J].山東煤炭科技，2009(2).

[2]郎國軍，苑雪濤，嚴海綱.薄煤層開采技術(shù)的新趨勢[J].煤礦機械，2011(6).

[3]宋紅江，朱曉恩.特殊地質(zhì)條件下薄煤層開采技術(shù)[J].中州煤炭，2011(6).

[4]張留玉，鄭春艷，王金壘.堅硬頂板不穩(wěn)定薄煤層開采技術(shù)應(yīng)用研究[J].中州煤炭，2010(8).

[5]袁亮.薄煤層開采技術(shù)與裝備研究[J].煤礦開采，2011(3).