煤礦薄煤層開采技術的發展趨勢

楊兵

（七臺河技師學院，黑龍江七臺河154600）

煤礦薄煤層開采技術的發展趨勢

楊兵

（七臺河技師學院，黑龍江七臺河154600）

薄煤層由于其開采厚度較小，具有煤層薄、采高低、勞動效率低；掘進率高，采掘接替緊張；煤層的厚度、角度變化大，褶曲、斷層等構造，對采煤方法影響很大。薄煤層開采技術及發展趨勢有爆破落煤開采技術及發展趨勢，在發展多種爆破技術的同時，發展普通機械化開采技術及發展趨勢。研究滾筒采煤機開采技術及發展趨勢，連續采煤機開采技術及發展趨勢，螺旋鉆開采技術及發展趨勢。

薄煤層；開采技術；發展趨勢

薄煤層由于其開采厚度較小，與中厚及厚煤層相比，有以下幾個開采特點：首先，煤層薄、采高低、勞動效率低。煤層厚度多在1.3m以下，開采人員進入或在業及設備移動都十分困難，工作面內的工作條件差，勞動強度大，炸藥、截齒、刨刀的噸煤消耗量較大，回采成本較高。其次，采掘比例大，掘進率高，采掘接替緊張。隨著刨煤機、螺旋機等設備的投入，加快了工作面的推進，而回采巷道多為半煤巖巷，綜掘設備難以投入，爆破時不能一次全斷面爆破，煤矸分裝，掘進速度慢，造成工作面接替緊張。最后，煤層的厚度、角度變化，以及褶曲、斷層等構造對采煤方法影響很大。薄煤層工作面受地質賦存條件影響較大，如褶曲或斷層等通常需要重新布面，或回采時重新開切眼搬家，降低了采出率。薄煤層開采技術及發展趨勢有以下幾個方面：

1　薄煤層爆破落煤開采技術及發展趨勢

爆破落煤工藝的發展過程也是回采工作面技術和裝備不斷革新的過程。在發展多種爆破技術的同時，不斷提高爆破工作面的相應裝備，如發展高性能發爆器，從一次發爆雷電30發逐步發展到200發。增大了工作面輸送機及其傳遞裝置掣功率，從11 kW發展到264 kW；加強了中部槽結構和中部槽連接強度，以及垂直、水平方向彎曲的可靠性能，中部槽寬度從300 mm發展到630 mm，加大了運輸量，從而改善了爆破裝煤的輔助裝置。研制出適應不同條件的輸送機系列，以增大爆破裝煤、運煤能力。此外，還研制了適用不同煤層及頂板性質的各種金屬頂粱、炮采液壓支架，從而改善了爆破回采工作面的頂板支護狀況。這些不斷更新的技術和裝備有力地推動了爆破采煤的工藝。

2　薄煤層滾筒平煤機的發展與應用

為滿足開采較硬薄煤層的需要和提高薄煤層滾筒采煤機的可靠性，研制了新一代的薄煤層滾筒采煤機。如：黑龍江煤研所、雞西煤機廠研制的MG150B型采煤機，煤炭科學研究總院上海分院與大同礦務局聯合研制的5MG200-B型采煤機，以及煤炭科學院MG150B型采煤機為BM-100型采煤機的改進。煤炭科學研究總院上海分院在MG200/450-BWD型采煤機的基礎上，成功研制出MG250/550 BWD型采煤機，該采煤機截割功率為2×250 kW，總裝機功率達550 kW，已在一些煤礦推廣應用，并取得較好效果。

3　普通機械化開采技術及發展趨勢

隨著采煤機械化裝備的發展，我國薄煤層工作面的采煤工藝也發生了相應的變化并得到了一定的發展。普通機械化采煤工藝是在爆破采煤工藝基礎上發展起來的，兩者最大的區別就在于落煤和裝煤這兩項關鍵性的工序有了根本性的變革。

在采用MLQ-10型單搖臂滾筒采煤機和變鋼絲繩牽引為錨鏈牽引之后，上述工序才有了根本性的改變。能用搖臂調高的螺旋滾筒和帶有上、下翻轉的弧形擋煤板使割煤和裝煤效率大為提高，同時牽引鏈固定在工作面輸送機機頭、機尾架上，使整臺采煤機能方便地沿工作面往返割煤和裝煤，取消了拉鋼絲繩和移設固定柱的工序，也改變了只能單向作業的工藝，再加上用齒條式或油壓式千斤頂推移輸送機，從而使落煤、裝煤、運煤和移動刮板輸送機的全部工序實現了機械化作業。在工作面支護上，采用金屬摩擦支柱和金屬鉸接頂梁，以替換傳統的木支柱支護。進一步改進了無排柱放頂和按頂板性質設置排距、柱距的頂板控制技術，但在具體操作上仍依靠人工搬柱、升柱和撤除。這一套采煤工藝使機械化程度大為提高，生產能力增大，安全作業環境有所改進。

經過長期實踐和不斷完善，普通機械化采煤已成為我國采煤業的主要工藝手段。普通機械化采煤的初級階段，需要人工打眼爆破開切口，其落煤、裝煤和運煤機械屬于小功率的輕型設備，強度與性能較差，事故較多；裝煤后的浮煤不凈，在移輸送機前還需人工扒清機道，而且推溜力小；操作系統也不完善，其護頂支柱的實際初撐力極小，操作麻煩；整個工藝的勞動量仍較大/工作面生產能力不高，對安全作業也不好。總地來看，這種普采工藝的技術水平和裝備水平不高。

龍煤七臺河礦業有限責任公司大膽進行支護改革，全面推廣單體液壓支柱支護，從而使薄煤層的生產水平有了較大幅度的提高。

雞西礦業集團新發煤礦通過對薄煤層超長面科學優化設計，以降低消耗、降低礦井掘進率、提高單面回采儲量、安全高技為原則，選擇合理的配套設備，改進回采工藝，加強安全管理技術措施，積累了薄煤層超長工作面（200m）煤層厚12m的開采經驗和技術數據，實現了薄煤層超長高檔工作面安全高效開采。

以上這些經驗為發展我國薄煤層機械化采煤奠定了基礎。由于我國大部分薄煤層工作面仍依靠爆破方法采煤，因此，今后提高薄煤層采煤機械化程度的任務十分艱巨。

4　綜合機械化開采技術及發展趨勢

4.1滾筒采煤機開采技術及發展趨勢

為滿足廣大中小型礦井薄煤層普采與高檔普采工作面的需要，研制了MC250-BWD型采煤機，可適應采高為1.0 m～1.3 m的薄煤層普采和高檔普采工作面。

4.2連續采煤機開采技術及發展趨勢

上個世紀末以來，由于注重配套設備的引進，連續采煤機在煤巷掘進及完成殘留煤柱的回收，以及對邊角煤、條帶煤的開采方面，發揮了獨特的優點。

4.3螺旋鉆開采技術及發展趨勢

我國煤炭行業加大了整機開發的力度，并取得了可喜的成績。實現了1.0 m～1.5 m煤層螺旋鉆無人工作面的開采，創新了我國薄煤層的開采技術。

隨著煤炭行業對薄煤層開采的重視，各采煤機廠家也先后推出了各種類型的采煤機。黑龍江煤炭機械研究所、遼源煤機廠、西安煤機廠、太原礦山機器廠分別研制了不同類型的薄煤層采煤機，通過推廣應用，取得了較好的生產效果。

［1］袁樹來，張立明，王克武，等.薄煤層高產高效開采技術［M］.北京：煤炭工業出版社，2011.

［2］杜計平.開采方法［M］.徐州：中國礦業大學出版社，2006.

［3］曹樹剛，勾攀峰.采煤學［M］.北京：煤炭工業出版社，2012.

［4］曲天智，蔣金泉，趙麗娟.復雜結構薄煤層高校綜采關鍵技術［M］.南京：中國礦業大學出版社，2010.

［5］樊玉泉，高振偉，張勇.薄煤層安全質量標準化創新與實踐［M］.南京：中國礦業大學出版社，2011.

Development trends of mining technology of coal thin seam

YANG Bing
（Qitaihe Vocational College，Qitaihe 154600，China）

Thin seam has characteristics of thin coal seam，low mining height，low labor efficiency；drivage ratio；the thickness，angle changes，folds and faults of coal seams have an significant impact on mining method.A variety of blasting technologies have been developed，so does the development of general mechanized mining technology.Shearer mining technology，continuous miner mining technology and twist drill mining technology were studied in this paper.

Thin seam；Mining technology；Development trends

楊兵（1981-），男，黑龍江七臺河人，講師，從事采煤專業教學工作。

TD823

A

1674-8646（2016）14-0022-02

2016-05-14