薄煤層綜采工藝現狀與技術改進研究

郭 鵬 孟 磊

皖北煤電集團恒源股份任樓煤礦

薄煤層綜采工藝現狀與技術改進研究

郭 鵬 孟 磊

皖北煤電集團恒源股份任樓煤礦

煤炭資源是我國主要的能源之一，我國煤炭綜采工藝獲得快速的發展，目前我國大部分的煤炭企業開采中都實現了機械化，但是在薄煤層和埋藏地質復雜的情況下，綜采技術很難得到有效的應用，因此進一步加強對其的研究非常有必要。在實際應用中需要不斷引進先進工藝和設備提高企業競爭力，結合企業本身進行工藝方面的創新，提高企業競爭力和經濟效益。基于此本文分析了薄煤層綜采工藝現狀與技術改進。

薄煤層綜采工藝；現狀；技術改進

1、薄煤層開采技術研究現狀

隨著煤炭資源的枯竭，中厚煤層的資源儲量急劇下降，可以預見未來薄煤層以及較薄煤層將逐漸成為主要開采煤層。但是薄煤層開采空間小、安全性能差、開采效率低等都直接影響了綜采技術的應用。近年來我國薄煤層綜采技術主要包括以下幾種，刨煤機配液壓支架綜采法;滾筒采煤機配合液壓支架綜采法以及螺旋鉆采煤法，這三種方法都各自具備一定的優勢。

刨煤機配液壓支架綜采法實現了落煤、裝煤和運煤的機械化，極大地提高了薄煤層煤炭開采的效率。例如刨煤機的切割速度能夠達到3m每秒，截深可達250mm。其次相關設備結構簡單，投入使用后的維護成本較低。另外操作人員在工作面的順槽里操作，無須跟機作業，極大地提高了工人的安全，對于瓦斯突出的危險作業得到有效的控制。加之配備了可靠的液壓支架控制系統，基本實現了采煤作業的自動化。

滾筒采煤機配合液壓支架綜采法最初是由原蘇聯引進的，在我國有幾十年的發展歷史，現在能夠滿足0.8m至1.8m薄煤層開采的需要。該綜采技術工作面長度要求短，能夠適應煤層厚度變化較大的開采作業，對煤層頂底板的變化適應性強。而且故障少，綜采設備可靠性較高，維護維修都十分便利。因此在國內許多薄煤層中都有廣泛的應用。但是該技術由于電機功率小，經常會出現生產能力不足的情況。

螺旋鉆采煤法屬于較為成熟的綜采方法，其最大的特點是無須人員在采煤工作面作業，只需在支護良好的巷道內作業，徹底改變了工人在薄煤層中爬行的工作狀態，極大地保障了生產人員的安全，也降低了工人的勞動強度，改善了勞動環境。可適用厚度0.45m至1.5m的煤層。但是該綜采方法掘進率高，丟煤多，需要在未來的發展中不斷完善。

2、薄煤層綜采工藝

(1)移架

薄煤層綜采面的移架方式確定準則是確保操作人員有足夠的操作空間。合理的移架操作方式為鄰架操作，這樣可以確保操作人員的安全和操作方便；

(2)割煤緩傾斜薄煤層綜采工作面的割煤方式應該是能夠雙向割煤，這樣既有利于采煤機自開缺口進刀，也有利于采煤機裝煤；

(3)裝煤采煤機未設弧形擋煤板，依靠采煤機滾筒旋轉和刮板輸送機鏟煤板裝煤，以便降低采煤機高度。采用雙向割煤，可獲得較好的裝煤效果和推溜效果。

3、薄煤層綜采工藝技術及改進

3.1 薄煤層大功率采煤及主要設備選型

薄煤層綜合化采煤作業面，其高效率采掘設備的合理選型匹配，關鍵環節是所選作業設備能夠最大限度發揮作業功效，并真正實現采煤生產的高效率及穩定的經濟效益。1)刮板傳輸機選配。為滿足薄煤層開采需要，采煤時將刮板輸送機的機頭高度選取為0.8～1.0m；把傳送設備的馬達豎直設置在立向順槽中，防止出現把機體、風巷的煤層割透情況發生，把機體頭部、機體尾部耳座部件確定為5個，能充分地與支架結合好。2)液壓支架選配。液壓支架是工作面裝備中對生產能力影響最大的設備，因此，必須把支架的可靠性放在首位。工作阻力及支護強度等參數要滿足頂底板堅硬條件下的薄煤層礦壓要求，最低采高實現1.2m，同時要保證三機配套的合理參數和最小過機空間。在液壓支架的選型上，應充分考慮薄煤層開采時的技術特點及空間狹小的實際情況，結合地質條件，以重點降低整體配套高度為目標，同時滿足三機配套技術要求。

3.2 提高自動化、信息化水平，減人提效、減輕工人的勞動強度

薄煤層開采過程中，人員工作空間狹小，工人比在中厚煤層工作更加艱苦。因此，有必要通過研究攻關，在實現生產全過程機械化的基礎上，實現全過程的自動化。這就需要對包括可視化技術和采煤機遠距離監控技術在內的相關技術進行深入研究。

3.3 加強技術研究

薄煤層綜采工作面由于其采煤機下方過煤空間狹小，經常會出現煤炭在采煤機前方(機尾側)淤積的現象。出于降低采煤機機面高度的考慮，將刮板輸送機的銷排采取了外掛的形式，并且銷排下方是開放的。采煤機前方發生煤炭淤積后，極易出現煤炭外溢落地現象。落地煤炭的清理既費力又費工。因此必須研究防溢煤技術。

3.4 加強管理

3.4.1 移架管理。一般綜采工作面都是采取先推溜后移架的順序施工，該面是先移架、后推溜。這樣支架與溜子之間就有一個行程左右的距離，便于工作面支架的二次移架。重視局部跟不到位的支架要進行二次移架并嚴禁空頂，有效地保護頂板加強頂板管理。工作面調斜的支架利用側護板配合單體進行調架。

3.4.2 提高開機率管理。加強系統內機電設備的日常性維護與檢修，同時，提高職工的技術操作水平及管理干部的管理水平，把機械影響降至最低。工作面移架時做到少降快拉，支架跟到位不空頂，加強頂板管理，減少因頂板掉漏頂造成影響生產。工作面下三角擋風簾擋好、擋嚴，減少漏風；上三角充填工作要及時跟上、不滯后，做到接頂有勁。加強端頭工的操作能力和水平，以減少端頭作業占用時間。合理安排工序，進行平行作業，該面把放炮等工作與煤機割三角煤放在一起，從而避免時間浪費。面嚴格執行班后驗收工作，堅決做好質量標準化工作，避免造成重復、返工等事情的發生。

總之，在薄煤層和埋藏地質復雜的情況下，綜采技術很難得到有效的應用，因此進一步加強對其的研究非常有必要。

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[2]張明，劉成濤.薄煤層綜采工藝探討與應用[J].山東煤炭科技，2010，03：87-88.

[3]劉峰，張啟軍.復雜地質條件薄煤層綜采工藝應用研究[J].科技視界，2012，15：248+223.