提高薄煤層綜采工作面單產量的技術措施探討

摘 要：在對薄煤層綜采工作面生產效率的主要影響因素進行簡單歸納總結后，結合自我實踐工作經驗，從合理采區規劃劃分、高性能薄煤層開采設備優化選型、采煤工藝優化改進等方面，對提高薄煤層綜采工作面單產量的技術措施進行了詳細分析研究。

關鍵詞：薄煤層；綜采工作面；單產量

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A

我國薄煤層資源其分布范圍較廣、儲量也較為豐富，在一些地區薄煤層儲量所占比重較大，凈占50%以上。薄煤層煤炭資源，其煤質通常較好，但由于薄煤層同中厚及厚煤層相比，主要受到開采設備移動較困難、煤層厚度變化較大、斷層、以及產出經濟效益等因素影響，導致薄煤層機械化開采技術研究發展速度較為緩慢。隨著能源供需矛盾的日益突出，發展薄煤層機械化開采已成為很多地區緩解能源危機的重要戰略舉措。提高薄煤層綜采工作面上煤炭資源的生產效率和單產量，關鍵在于要有合理采區規劃劃分、高性能薄煤層開采設備、采煤工藝以及回采工藝等方面。

1影響薄煤層綜采工作面生產效率的主要原因

1.1 薄煤層采煤機的工作性能。薄煤層由于其厚度較小，煤層厚度變化較大，加上其回采工作面作業范圍較為有限，使得常規使用在中厚煤層的采煤機很難滿足薄煤層煤炭資源開采需求，且其尺寸不適用與薄煤層工作面實際特性。薄煤層雖然其厚度較薄，但其煤質通常較硬，常規小功率采煤機很難有效地實現綜采工作面的高效高產作業，進而大大限制了薄煤層綜采工作面的單產量。另外，由于薄煤層特殊的煤質特性，適用的采煤機大多為爬底板移動型采煤機器，此類設備在煤層厚度大變化時容易出現失穩問題，在出現失穩后采煤機及其配套的采煤機械系統很難在短時間內恢復穩定，影響綜采工作面的工作效率和單產量。

1.2 薄煤層綜采工作面上的采煤機械設備配套同步問題。由于薄煤層自身特性的影響，采煤機、輸送機、以及液壓支架三大類電機需要有非常良好的配合工作性能，尤其是三種配套電機的運行工況和操作工藝工序間的匹配問題，依然是薄煤層開采研究的一個重點。薄煤層綜采工作面對采煤機械設備苛刻的配套性能要求，在作業過程中任何一部電機或一個操作工序出現問題，均可能導致整套采煤設備失去同步或發生不協調現象，不能確保其性能的正常發揮，工作面不得不發生停產問題，其恢復時間較長，導致采煤效率和單產量不高。

1.3 薄煤層綜采工作面的支架性能。薄煤層綜采工作面上所使用的液壓支架同中厚或厚煤層的有很大差異，其尺寸與強度間是相互矛盾的。

2 提高薄煤層綜采工作面單產量的技術措施

2.1 合理采區規劃劃分，優化采區巷道綜合布設。綜采技術的進一步，大走向、大采長也成為綜采發展的重要方向。這樣在薄煤層工作面上，可以充分利用綜采技術生產能力較強、搬家倒面次數較少、萬噸掘進率較低等優點，為薄煤層綜采工作面實現高產高效提供重要的技術保障。但走向、采長并不是越大、越長越好，應該根據實際情況合理優化規劃確定，走向采長過大則會引起開采巷道綜合支付維修費用大大增加、工作面斷層構造增多等不利影響。對于厚薄搭配開采或開采保護層的礦井，在工作面地質條件較為明確的基礎上，其采區尺寸應盡可能加大，以提高綜采工作面的單產量。

2.2 設備優化選型。綜采設備選型是否合理直接關系著能否發揮綜合機械化采煤技術的優勢，因此設備選型時必須根據采面地質條件、運輸能力等因素慎重選擇。

2.2.1 支架優化選型。應結合工作面實際情況合理選擇支架類型，建議工程地質條件中等及中等以下的頂板宜選擇掩護式支架，其它應優選支撐式支架；要根據采高來合理確定支架高度范圍，應以支架的最大高度應大于最大采高的0.1m以上，支架最小高度應小于最小采高的0.3m以上為宜。同時，還須認真核對支架的頂底板比壓值是否滿足工程區實際需求，要核定支架支護強度應大于頂板壓力且支架對底板的比壓應小于實測底板比壓，且該差值越大其支護性能效果越好，確保工作面具有較高安全性，確保煤炭開采高效高產穩定進行。

2.2.2 采煤機優化選型。采煤機應根據采面采高、傾角、以及煤層硬度等特性合理優化選擇匹配的機型，要求采煤機其最大、最小采高、引力、以及切割能力均需與綜采工作面條件相匹配。電牽引滾筒采煤機由于其具有截割效率較高、破煤巖能力較強、匹配適應性能較優越等優點，已成為薄煤層綜采工藝中的核心設備。另外，高性能采煤機、電液精準調控技術、以及精細化操控管理等也是實現薄煤層安全、順利、高效、高產作業的重要條件。

2.2.3 轉載機、運輸機的優化選型。支架、采煤機等機械設備選擇好后，要按照\"三機\"配套性能要求合理選擇運輸能力大于綜采工作面最大生產能力的轉載機和運輸機機型，以確保薄煤層綜采工作面上三機具有良好的搭配性能，確保各設性能的正常發揮，有效提高工作面單產量。

2.3 采煤工藝的優化選擇。薄煤層中通常采用壁式采煤法，在國外也有采用柱式采煤法，但在我國薄煤層綜采工作面上試驗效果不佳。壁式采煤法在薄煤層中通常是跟頂一次采全高，即包括前進、后退兩種采煤工藝。筆者結合多年實踐工作經驗，認為地質條件較為優越、采掘接替時間較充裕、生產能力較大的采區，推薦采用后退式采煤法；而對于地質條件較為復雜、采掘接替時間較緊張、斷層切割較為嚴重、通風能力較富裕的采區，則推薦采用前進式采煤法。合理的采煤工藝，可以充分發揮綜采工作面的優勢，提高工作效率和單產量。

2.4 回采工藝的優化選擇。對于薄煤層綜采工作面的回采作業，其工藝應根據頂板類型合理進行確定，且與工作面的走向和采長也要相互匹配。其優化工藝流程為：首先進行煤炭切割，即采煤機運用斜切方式進刀割煤，然后進行推溜和移架，在遇到工作面出現頂板破損等不利情況時，可采用先拉超前架等處理措施，提高綜采工作面的煤炭開采效率。

2.5 強化機電設備的維護管理。應結合薄煤層綜采工作面的實際情況，制定符合實際的《機電設備風險管理辦法》，并定期舉行相關技能培訓和安全案例剖析，有效增強使用單位各級人員的綜合安全作業責任意識；要制定完善的機電設備維護檢修制度，做到每臺設備包機到人、責任分工明確，以確保機電設備具有良好的運行性能，改善設備運轉環境，提高機電設備綜合運轉率，增加綜采工作面的單產量。

結語

除了上述一些提高薄煤層綜采工作面工作效率和單產量的技術措施外，筆者認為還需要結合作業區的實際情況選擇相應的優化改進技術措施，在實踐工作中不斷總結經驗和教訓，提高對綜采技術的認識，深入探究，合理優化，將其有效運用到薄煤層的實際開采生產過程中，實現工作面的安全可靠作業、高效高產生產。

參考文獻

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