關于薄煤層機械化采煤技術的應用分析

楊庚慧

摘 要 煤炭資源是我國重要的能源之一，我國煤炭資源分布廣泛，形式多樣，對煤炭采掘技術有著不小的要求。薄煤層是我國煤炭資源分布的一種重要形式，賦存豐富，采掘簡單。但是，以往的采煤技術機械化程度較低，導致薄煤層的開采并不完全，煤層下部資源的開采度還有待提升。在這一背景下，機械化采煤技術得以提出，并且在薄煤層開采中得到了迅速推廣應用。本文針對機械化采煤技術做了簡單論述，分析了當前薄煤層開采存在的問題，深入探究了機械化采煤技術在薄煤層開采中的應用。

關鍵詞 薄煤層；機械化采煤；應用

中圖分類號 TH6 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0066-02

根據相關統計資料顯示，我國煤礦開采的事故率高于國際平均水平，這說明我國采煤技術急需提高。采煤作業是高危行業之一，如何創新升級采煤技術，降低采煤作業的危險指數，對于整個煤炭行業發展都具有十分重要的作用。

1 機械化采煤概述

機械化采煤，就是實現采煤作業的機械化，最大程度使用采煤機械進行采煤作業，減少人力投入，提升采煤作業的安全性和可靠性。實現機械化采煤作業的意義不僅在于可以提升煤礦生產的安全，更重要的是可以強化煤礦生產過程中的效率和質量，顯著提升煤礦企業的經濟效益。

對于薄煤層而言，由于其煤層厚度較低，開采難度較小，導致在過去很長一段時間內機械化進程緩慢，沒有取得預期成果。這也導致薄煤層的開采效率和質量都不高，采煤工作面的交替也存在不少問題，甚至出現了放棄部分煤層資源的情況。到上世紀90年代，適用于薄煤層的采煤機械逐步出現，但是由于適應性較差，在薄煤層開采中并沒有得到深入應用。直到相關技術不斷進步，薄煤層的采煤機械不斷升級進步，進而出現了以MG100/238-BWD型為首的多種薄煤層采煤機械，推動了薄煤層采煤作業工作進步。

根據薄煤層采煤機械的實際使用結果來看，其表現出了多個方面的特點。一是薄煤層采煤機械適用于0.85m到1.55m厚度的薄煤層采煤作業；二是采煤機械運用了液壓系統，通過液壓系統進行調速，利用齒輪銷軌行走；三是保護功能比較齊全，能夠實現過熱、過載等多種保護功能；四是采煤機械可以實現多點操作，使用流程十分方便；五是采煤機械的尺寸較小、功率較大，具有很強的適應性；六是采煤機械使用了整體箱體結構，具有很高的強度，可以有效抵御外界沖擊；七是采煤機械的傳動系統和液壓系統具有較高的裕度，具有很高的可靠性；八是優化設計了采煤機械的截割部，裝煤效果顯著提高；就是在截割部加裝了彈性扭矩軸和離合裝置，大大增強了采煤機械的安全性。

2 薄煤層采煤存在的問題分析

1）安全隱患較多。安全隱患是制約煤礦生產作業的關鍵因素，在薄煤層的采煤作業過程中，安全隱患較多。尤其是在機械化程度較低的情況下，各種人為因素都可能成為安全隱患，對采煤作業生產形成重大打擊。薄煤層的可作業空間并不大，這就要求采煤機械的尺寸要足夠小，作業人員的操作要足夠精細，這大幅增加了采煤作業的難度。不僅如此，由于薄煤層的空間較小，瓦斯、粉塵等不能得到有效排放和控制，增大了采煤作業的風險。

2）采煤作業進度過快。薄煤層的特點之一就是煤層厚度很薄，雖然在作業空間上存在一定困難，但是相對于厚煤層來說，薄煤層的采煤作業難度是比較小的。因此，就直接導致薄煤層的采煤作業速率出現了提升，相關采煤作業機械設備的工作周期相應縮減。在工作總量不變的情況下，工作周期縮減，就會使工作頻率升高。工作頻率升高，就導致薄煤層采煤作業進度加快。雖然進度加快可以提高煤層的開采效率，但是，也是導致作業機械的檢修養護不足、后期工作規劃不全等問題出現，可能引發重大的安全事故。

3）資金投入較多。與厚煤層采煤作業相比，對于單位產出量而言，薄煤層的資金投入很高。雖然資金投入較多會導致企業的經濟效益下降，但是其可以在其他方面發揮出顯著效用。比如，薄煤層的頂板位移小，能夠進行方便有效的控制，而且在采煤完成后不容易出現地面大面積塌方，采煤作業對周邊環境的影響較小。雖然在經濟效益方面所有損失，但是可以在安全方面贏得積極評價。因此，煤礦企業可以對采煤技術進行升級創新，降低資金投入，提升采煤安全。

4）產出較低。相對于厚煤層而言，薄煤層的產出是比較低的。不僅如此，由于存在采煤不完全的情況，就大大深化了產出較低這一問題。導致薄煤層產出較低這一問題的原因是多方面的，從煤層環境方面來說，由于地質地理環境比較復雜，很難對薄煤層做到全采全掘，出現采煤不完全的情況是難以避免的。從采煤技術方面來說，由于機械化程度較低、采煤作業技術水平有限，導致采煤作業不完全。從相關統計資料得知，薄煤層的產出平均只占厚煤層的33%。

3 薄煤層中機械化采煤技術的應用探究

1）螺旋鉆機。在薄煤層采煤作業中，螺旋鉆機是目前使用較為普遍的一類采煤機械，其主要適用于0.4m到0.8m厚度的薄煤層。利用螺旋鉆機進行薄煤層采煤作業，可以實現無人作業這一目標，大大提升采煤作業的可靠性和安全性。采煤作業人員可以在巷道內對螺旋鉆機進行操作控制，并且根據實際采煤情況對螺旋鉆機的速度和功率進行控制調整，使其能夠符合采煤作業實際需求。由于螺旋鉆機實現了人機分離，能夠大幅降低人為因素在采煤作業過程中出現的不安全行為，提升采煤作業的安全性。螺旋鉆機的結構簡單、控制方便、安全可靠、易于維護，在薄煤層采煤作業中表現出了良好的適用性。

2）刨煤機。刨煤機是另一種使用廣泛的薄煤層采煤機械，其不僅可以提升薄煤層采煤作業的效率，更能提升采煤作業的質量。刨煤機適用于硬度低于25MPa，煤層傾斜角不超過25°的薄煤層。不僅如此，在使用刨煤機時，還要求煤層地質條件穩定，底板硬度較高。一般來說，刨煤機的行進速率不超過3m/s，切割深度保持在0.25m左右，切割功率需要大于400kW。刨煤機可以實現落煤、裝煤和運煤的一體化，無需進行跟機工作，有效提升了采煤作業的安全。

刨煤機是實現薄煤層機械化采煤的重要設備之一，其優點十分明顯。首先，刨煤機可以在薄煤層中實現自動化采煤作業，利于構建綜合機械化采煤作業體系。其次，刨煤機可以進行連續作業，而且可以保持較高的采煤效率，對于提升薄煤層采煤作業質量具有積極作用。最后，刨煤機的機構簡單，可能出現的問題故障較少，維修養護也比較方便。

3）采煤機。采煤機是一種較大型的采煤作業機械，和螺旋鉆機、刨煤機都存在一定的區別。采煤機在進行采煤作業時，不僅需要較大的作業空間，還需要較大的運轉功率，同時還兼具了刨煤機的主要功能。從薄煤層采煤作業實際情況來看，在使用采煤機時，主要是通過騎輸送機式和爬底板式兩種形式來展開采煤作業的。騎輸送機的作業方式，主要是利用傳輸鏈對采煤機進行牽引展開采煤作業。爬底板的作業方式主要是將采煤機的機身設置在機道內進行采煤作業。爬底板式采煤作業對作業空間要求比較高，不僅對增大采煤機功率，還會增大通風截面，可以有效提升薄煤層采煤作業的安全。

不論是螺旋鉆機，還是刨煤機，或者是采煤機，在薄煤層采煤作業中，都可以發揮出切實作用。因此，在進行薄煤層采煤時，應該根據煤層實際，選擇合理的采煤機械展開采煤作業，促進薄煤層機械化采煤發展。

4 結論

機械化是薄煤層采煤發展的趨勢，實現機械化采煤，也有利于彌補薄煤層采煤存在的一系列問題，強化采煤效率和質量。螺旋鉆機、刨煤機和采煤機都是適用于薄煤層的采煤機械，對于實現機械化采煤具有積極

作用。

參考文獻

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