薄煤層礦井條件下的幾種采煤工藝應用

王海軍

摘 要：薄煤層開發(fā)技術(shù)在我國煤礦行業(yè)得到重視，并正在不斷研究和解決的問題。能夠?qū)崿F(xiàn)機械化采煤工藝，并對其進行科學的認識是薄煤層開采技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。該文對薄煤層對采礦產(chǎn)生的不良因素進行了講解，并分析我國當前的薄煤層現(xiàn)代化采煤工藝。

關(guān)鍵詞：薄煤層 采煤工藝

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）0071-01

我國有豐富的薄煤層，其中蘊含著豐富的煤炭資源，開發(fā)薄煤層對我國社會煤炭供應有著重要的意義。提高煤炭產(chǎn)量對經(jīng)濟有著重要作用，不但能夠提供資源還能為經(jīng)濟發(fā)展提供基礎(chǔ)。因此，必須對薄煤層開發(fā)技術(shù)進行關(guān)注并分析研究，討論正確先進的薄層煤礦開發(fā)技術(shù)是當前眾多研究者和工作者所面臨的問題。

1 薄煤層開采的不利因素

在薄煤層進行煤礦開采工作，給機械化開采提出了挑戰(zhàn)，薄煤層環(huán)境對開采設備要求較高，沒有實現(xiàn)較高程度的機械化水平無法在薄煤層環(huán)境下進行開采。生產(chǎn)效率較低，由于地下斷層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)和煤層厚度影響，薄煤層開采所受影響較大，生產(chǎn)能力下降。由于生產(chǎn)效率低，機械化水平難以適應薄煤層的生產(chǎn)需求，因此會投入更多的資金，導致投入成本高于產(chǎn)出值，經(jīng)濟效益受到影響。由此可見，想實現(xiàn)薄煤層高效開采，必須升級機械化程度，在采煤中進行專業(yè)的機械化生產(chǎn)[1]。這是開采薄煤層發(fā)展的必經(jīng)之路。

2 薄煤層現(xiàn)代化采煤工藝

當前，薄煤層現(xiàn)代化生產(chǎn)的工藝主要有滾筒采煤機、刨煤機、連續(xù)采煤機和螺旋鉆采煤。

我國薄層采煤起步于60年代，當時滾筒采煤機主要使用的是MLQ系列采煤機，裝機功率在60～100kW，滾筒采煤機使用鋼絲繩或鎖鏈進行牽引，運用液壓調(diào)速與齒輪減速，滾筒采煤機的液壓元件是葉片泵和葉片馬達。在中小型薄層煤礦中使用量較多。在進入20世紀90年代后，我國煤礦需求增加，薄煤層開采為了滿足當時社會的需要，在中厚煤層滾筒采煤機技術(shù)基礎(chǔ)之上，研發(fā)了MG200/450-BWD型采煤機。該型號使用多電機作為驅(qū)動，使用無鏈牽引技術(shù)，功率能夠達到450kW，可以用于采高1～1.75m的薄煤層工作面。隨著技術(shù)能力的進一步提升，開發(fā)出了MG250-BW型采煤機。該機器可以適用于采高0.85～1.5m的工作面。隨著技術(shù)的發(fā)展，滾筒采煤機功率越來越大，無鏈牽引的技術(shù)使得采煤機能夠適應更為復雜的工作面，工作面適應力在不斷提升[2]。

刨煤機在是一種適合于在高瓦斯工作面中進行生產(chǎn)的機械。刨煤機比滾筒采煤機結(jié)構(gòu)簡單，沒有復雜的液壓系統(tǒng)，使用簡單維修方便。刨煤機能夠進行無人工作面開采工作效率高，維修工作方便，能夠提高工作效益、保證工作人員的安全，進而可以提升經(jīng)濟效益。刨煤技術(shù)是從國外引進的技術(shù)，刨煤機引進后在我國多個煤礦進行使用，最開始刨煤機在我國的發(fā)展和使用并不順利。在八十年代我國開發(fā)MBJ-1型刨煤機，后來，隨著經(jīng)濟發(fā)展，技術(shù)改進，我國在刨煤機方面不斷進行研究開發(fā)，還開發(fā)出了拖鉤式和滑行式拋煤機。在技術(shù)能力和經(jīng)濟條件的支持下，刨煤機開采速度進一步得到提升。刨煤工藝與滾筒采煤手段相比具備更強的生產(chǎn)力，在我國大中型薄煤層煤礦受到歡迎和使用。

連續(xù)采煤機能夠?qū)Ρ∶旱V層進行連續(xù)的開采，和長壁式開采相比，連續(xù)采煤機房柱式采煤方法在設備投資方面更少，而且單產(chǎn)能力要遠高于長壁式開采。連續(xù)采煤出煤快，連續(xù)采煤設備建造速度快，能夠節(jié)省生產(chǎn)時間，連續(xù)式采煤設備的單價約為長壁式單價的百分之二十。但是連續(xù)采煤技術(shù)也存在一定的不足，其最大的問題就是采出率較低，不過隨著技術(shù)的發(fā)展這一問題正在得到改善。在使用連續(xù)采煤技術(shù)的實踐過程中，廣大煤礦開采工作者和研究者總結(jié)出了連續(xù)采煤的適用條件。開采深度應控制在300～500m較淺的深度之內(nèi)，處于近水平薄及中厚的煤層，而且應保證在采煤的過程中沒有產(chǎn)生積水，瓦斯含量低。其實自連續(xù)采礦技術(shù)出現(xiàn)后，人們就對其不斷的進行分析和改進，并形成了較為完善的短壁機械化采煤體系。在一些發(fā)達國家，已經(jīng)建立了以連續(xù)采煤方法機為中心的現(xiàn)代房柱式采煤方法[3]。以美國為例，1985年連續(xù)采煤方式產(chǎn)量約占到開采量的百分之七十，使用連續(xù)采煤方法的礦井平均采出率約為百分之五十三。當前我國在連續(xù)采煤技術(shù)方面取得了良好的成績，我國研制的LY1500/865-10型連續(xù)運輸系統(tǒng)投入生產(chǎn)，并能夠適應開采環(huán)境，取得良好的效果。

螺旋鉆采煤產(chǎn)生于前蘇聯(lián)。螺旋鉆采煤對松軟煤層有著良好的應用價值，是一種開采緩傾斜薄煤層的采煤方法，這種方法還能用于開采圍巖穩(wěn)定的薄煤層，有巨大的發(fā)展前景。螺旋鉆采煤方法在投資上消耗的資金比高檔普采少，而且能夠提供更安全的施工環(huán)境，螺旋鉆采煤法生產(chǎn)效率較高，直接工效可以到達12t/工，使用螺旋鉆采煤法不但能夠增加出煤數(shù)量，還能夠釋放存在的瓦斯。在我國，使用螺旋鉆采煤法來取代傳統(tǒng)的炮采工藝，不但提升了工效而且節(jié)約了大量的成本，并為開采工人提供了安全的開采環(huán)境。螺旋鉆采煤法進入我國較晚，我國正對其進行深入的研究分析，開發(fā)其更大的價值，使其更為適應我國的實際情況。

3 結(jié)語

我國儲藏有著豐富的煤炭資源，煤炭資源開發(fā)的目標是實現(xiàn)安全高效。實現(xiàn)煤炭資源開發(fā)的目標需要我國煤炭工作者和相關(guān)專家的共同努力。對當前的開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)進行完善和升級，以科學發(fā)展觀為指導思想，使用科學的理論來推動技術(shù)升級引領(lǐng)我國煤炭行業(yè)的發(fā)展。提高薄層板煤炭的采出，需要升級設備實行智能化、高效化，并通過最少的人力來實現(xiàn)。

參考文獻

[1] 張聚國.特大型井工礦開采方法選擇及生產(chǎn)能力評價體系研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2013.

[2] 馬加振.薄煤層綜合機械化采煤工藝技術(shù)科學利用的機理透析[J].科協(xié)論壇：下半月，2013（12）：69-70.

[3] 蘇小立.采煤機仿形截割運動學分析[D].太原：太原理工大學，2014.