薄煤層綜采的綜合創新技術

徐衛華

(山西陽城陽泰集團竹林山煤業有限公司，山西陽城048100)

0 引言

目前，我國可開采的薄煤層儲量有60 多億t，雖然薄煤層的可開采量較大，但是由于薄煤層特殊的地質條件和水文條件的影響，薄煤層的開發難度較大，同時由于薄煤層開采的機械化水平不高，開采方式單一，導致其開采的效率低下。近年來，隨著煤炭資源需求量的增加，薄煤層開采也受到越來越多的關注。如何有效利用薄煤層現有的地質條件和開采技術，促進薄煤層開采效率的提升是當前亟待解決的重要問題。

1 薄煤層綜采開采技術

1.1 長壁采煤技術

在地質構造相對簡單的薄煤層中最為常用的是長壁采煤技術，而且開采的效果也較為理想。一般長壁開采技術可以分為走向長壁技術和傾斜長壁技術，在實際的運用過程中，可以根據地質情況，按照不同的工作面走向，沿著工作面進行推進開采。在薄煤層開采中運用長壁技術時布置較為簡單，而且回采工作面的布置也是相對應的，一般一個工作面的長度在150～200 m 左右;如果沿著工作面進行繼續布置，可以使工作面的長度達到1 000 ～1 500 m。對于一些地質條件相對較好的礦井，通常應用長壁采煤技術較為廣泛，主要的優勢體現在:第一，巷道的布置簡單，因此在掘進和維護的費用方面都較低，可以在短時間內完成巷道掘進。第二，具有良好的運輸系統和通風系統，煤礦開采的經濟效益和社會效益都較高。第三，采用長壁采煤技術使用的支架、輸送設備在安裝和拆卸方面都較為簡單，不會對煤炭開采效率產生較大的影響。需要注意的是，長壁采煤技術也有一定的弊端，尤其是傾斜長壁采煤技術，如果傾斜巷道過長，輔助運輸和人行走都比較困難。長壁采煤技術中需要運用到破煤設備，需要滾筒采煤機和刨煤機，這兩種設備的空間高度都會受到煤層厚度的影響。實際上，可以在薄煤層開采中，在礦用刮板輸送機的底板運行爬底式采煤機，有效降低空間高度，降低薄煤層對采煤機高度的要求。

1.2 刨煤機

刨煤機是一種常用的采煤設備，沿著煤層逐漸遞進開采，利用刨刀將煤層剝落，這種開采方式的能耗小、粉塵小，能夠降低工人開采的勞動強度，有效提高開采效率。需要注意的是使用刨煤機進行開采時，需要注重對刨煤機裝機功率的有效提升，只有不斷增強刨煤機刨刀的能力，才能提高連接環的強度，從而提高煤炭開采的效率。目前，我國在薄煤層開采中應用的刨煤機經過不斷優化，已經使刨刀的耐磨性有很大程度的提高，有效的降低了開采事故的發生率。

1.3 螺旋鉆采煤法

螺旋鉆采煤法針對極薄煤層的開采有著較強的適應性，一般適用于0.45 ～1.5 m 厚度的薄煤層開采工作，是當前無人采煤工作面中應用較為廣泛的一種方法，尤其是針對圍巖不穩定的薄煤層開采和邊角煤的回收方面，有著廣泛的應用。螺旋鉆采煤法主要的特點在于其不需要回采工作面，只要在巷道的掘進過程中就可以將巷道兩側的薄煤層進行采出。同時，采用螺旋鉆進行開采可以降低煤礦開采的危險性，只要做好巷道的支護工作，便可以提升開采的安全性，保護開采人員的生命和健康安全，也能夠降低工作人員的勞動強度。總的來說，螺旋鉆采煤法具有開采效率高、安全性高、工作人員勞動強度小等特點，可以有效提高薄煤層開采的效率。隨著科學技術的快速發展，螺旋鉆設備也在不斷地更新與改進，這也將促進薄煤層開采效率的持續提高。

2 薄煤層綜采技術需要注意的要點

2.1 工作面的過斷層措施

在薄煤層開采經過斷層時需要使用爆破松動的方法先將開采范圍內的巖層進行處理，避免使用采煤機械強行生硬地進行巖土開采，避免由于煤層開采而對周圍地質產生影響。挑頂落底的高度應保證不小于1 m，才能保證采煤機順利進入到開采工作面中，并且保證機械輸送的穩定性。同時對于斷層外部的支護處理要及時，并且盡量減少支護暴露在外的時間和面積，同時確保支護的作用得到充分發揮，確保安全閥的設置滿足煤礦開采生產的需要，著重加強斷層位置的質量管理。

2.2 防止支架傾倒的措施

在薄煤層開采時要保證支架的穩固，因此需要對工作面的支架進行調整，使支架始終處在穩定的受力狀態下，以此保證支架的穩定性。同時，要加強對支護結構頂板的處理，預防空頂、冒頂等問題的發生;對于工作面的才高也要進行合理的控制，要確保其處在支架合理的高度范圍內，移動支架時要保證支架的高度不會超過定量的厚度，并且預防由于支架的騰空而造成頂板的坍塌或者傾倒。

2.3 對我國薄煤層綜采技術的展望

薄煤層開采技術的發展，對于我國煤礦開采事業的發展有著重要的意義，而針對薄煤層的開采技術創新，可以從以下幾個方面考慮。①在薄煤層開采過程中，裝機功率、機面高度和過煤空間是影響其開采效率的三個重要因素，也是影響薄煤層開采機械設備更新的重要因素，除了促進新型開采機械的技術更新意外，也應當對這幾個要素進行更加深入的研究，對以往煤機的布置方法進行改進和創新，也是一個重要的途徑。②在采煤機械設備的改進方面，要對以往的變頻調速電機牽引技術進行改進，按照不同煤層的開采需求，發展與之相適應的開采電機牽引方式，以此促進開采效率的提高。③爬地板采煤機的應用功率較大，而且其適應性較差，對于某些特殊的薄煤層地質條件無法有效運用，因此，為了提高薄煤層開采的效率，應當不斷改進爬底板采煤機的性能，而且在此基礎上注重對騎刮板輸送機采煤機的技術改進。④為了促進國內采煤技術的快速發展，需要引進國外先進的技術和方法，促進我國采煤結構不斷簡化，降低煤炭開采的難度。同時，薄煤層開采過程中會產生大量的粉塵，對周圍的環境和井下作業環境產生嚴重的影響，因此在新時期，要注重對煤礦開采降塵技術的研究，減少煤礦開采對環境造成的影響，從而促進我國煤炭開采技術的持續發展。

3 結語

薄煤層綜采技術的有效運用可以使我國煤炭資源獲得充分的開發和利用，而且可以提高采煤的安全性、降低噸煤生產成本，也可以為我國工業生產提供更多能源。然而，薄煤層開采過程中也存在著一些問題亟待改進，而且薄煤層開采技術也需要不斷創新和進步，總之，薄煤層綜采技術的改進與創新，對于提高我國煤炭開采效率有著重要的意義，通過薄煤層綜采技術的創新可以促進煤炭開采效率的提升，實現社會和經濟的持續發展。

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