淺論煤礦的薄煤層機械化采煤技術

石小樂

（神木匯森涼水井礦業(yè)有限責任公司，陜西 神木 719300）

現(xiàn)階段我國煤炭資源分布的特點就是形態(tài)多元化、儲存量大，而薄煤層煤炭在總煤炭資源中的儲存量占有很高的比例。同時，依據(jù)有關統(tǒng)計資料顯示，我國現(xiàn)階段的煤礦開采事故率較高，這也表明我國當前的煤炭開采技術還需要得到更進一步發(fā)展。采煤是一項高危的行業(yè)，加強采煤技術創(chuàng)新、降低采煤作業(yè)危險系數(shù)都顯得尤為重要。

一、薄煤層開采的主要特點

對于薄煤層的劃分，一般將煤層厚度≯1.3m的稱薄煤層。而薄煤層的開采，特點主要有以下四點：第一，開采薄煤層的過程中，往往會受到周圍的地理環(huán)境與分布的空間影響，造成使用機械設備開采的難度系數(shù)加大，且受到開采空間的影響。由于施工人員的工作范圍有限，瓦斯、灰塵等有害氣體的排放也困難，容易產生較多的安全隱患，并引發(fā)事故，這就會對施工人員的人身安全構成威脅。第二，開采薄煤層時，因煤層厚度低，開采速度也快，相關機械設備的使用周期就縮短，顯得機械設備工作的頻率也被加快。第三，薄煤層與厚煤層相比，投入的開采資金也較大，相對成本就高。但是，開采薄煤層也有一定的優(yōu)勢：薄煤層工作的工作面頂板位移很小、控制比較容易、開采時不會造成大面積塌方，且不會給周圍的煤層帶來太大的影響。第四，薄煤層與厚煤層開采相比相比，產量低、拋灑所造成的浪費較為嚴重，且周圍的地理環(huán)境多樣又復雜，會對產量造成較大影響。一般開采薄煤層的生產量只有較厚煤層的30%左右。

二、薄煤層機械化采煤技術現(xiàn)狀

薄煤層由于受自身地質條件的限制，采用機械化作業(yè)具有一定的難度。如果推廣采用傳統(tǒng)開采作業(yè)方法對煤炭的開采質量和開采率都會產生不良影響。為了進一步提高薄層煤炭的開采效果，相關領域的科研人員對薄煤層機械化開采技術進行深入研究，以找到一種具備普適應性的機械化采煤方法，但是受到薄煤層苛刻的地理環(huán)境的限制，薄層的機械化采煤設備始終無法得到大范圍的推廣。目前薄層煤炭采用的機械化作業(yè)技術主要是薄層綜合機械化采煤技術。為了滿足市場需求，合理最大化地利用綜合機械化采煤技術在薄煤層中發(fā)揮作用，并充分運用現(xiàn)有的薄煤層新機械技術，促進薄層煤炭的綜合機械化技術更具科學性與合理性。

三、采煤技術的應用

（一）螺旋鉆機技術

在薄煤層的實際采煤作業(yè)中運用較廣泛的有螺旋鉆機。該螺旋鉆機適用于對0.4-0.8m厚度的煤層。在薄煤層的實際采煤作業(yè)中利用螺旋鉆機可以實現(xiàn)無人作業(yè)。由于可以實現(xiàn)無人作業(yè)，在薄煤層采煤中，在人力投入過程中有效地降低人力的投入，進而有效地提升企業(yè)的經濟效益。利用螺旋鉆機技術采煤作業(yè)，其操作人員只要操作螺栓鉆機，鉆機和人員不必處于同一個作業(yè)面。利用螺旋鉆機技術進行采煤，盡管出現(xiàn)了意外事故，同樣可以有效地保障采煤作業(yè)人員的生命安全。采用螺旋鉆機技術進行薄煤層采煤作業(yè)，有效地實現(xiàn)了人機分離，進而降低了人為因素在采煤過程中的影響作用。采用螺旋鉆機進行采煤，具有易于操作和維護以及安全可靠的特點，其實用性較高。

（二）刨煤機采煤技術

該采煤技術也是現(xiàn)階段開采薄煤層應用較多的機械化采煤設備。優(yōu)點：一是能夠實現(xiàn)薄煤層綜合化機械開采，比如自動化開采；二是在采煤過程中可以連續(xù)工作，時間利用能力較高，作業(yè)產生的煤塵也少，設備內部結構簡單，維護容易。刨煤機采煤技術不僅可以保證開采質量，還能提高采煤效率。它主要使用在煤層傾斜角度≯25°的開采，且硬度≯25MPa，硬度要小于底板硬度，周圍的地理環(huán)境要求穩(wěn)定。刨煤機工作時運行的最快速率為3m/s，切割煤時的功率＞400KW，切割時每刀深度為0.25m。這種機械化采煤技術集裝煤、落煤、運煤于一體，不需要技術人員跟機工作，對容易出現(xiàn)瓦斯爆炸的薄煤層還可以實現(xiàn)安全開采。刨煤機的機械結構也比較簡單，維修比較容易。

（三）采煤機采煤技術

采煤機這種采煤技術和之前兩種機械化采煤技術相比較略有不同，它作業(yè)是既需要大運轉功率與運轉空間，同時也需要刨煤機本身有切割各種煤礦的功能。現(xiàn)階段開采薄煤層使用的采煤機主要是爬底板式與騎輸送機式兩種，其中騎輸送機式作業(yè)時主要通過傳輸鏈牽引工作，爬底板式作業(yè)時主要是讓采煤機的機身放置在機道內完成煤礦開采，因此采煤機又叫滾筒采煤機。爬底板式采煤機對過煤空間要求較高，這不僅僅加大了采煤機的運轉功率，也是煤礦開采工作面的通風截面加大，從而進一步的提升了煤礦開采時的安全系數(shù)。

四、機械化薄煤層開采技術的未來發(fā)展趨勢

目前，我國薄煤層開采技術已經取得了顯著提高，薄煤層機械化設備不斷創(chuàng)新，新時代需要有先進的采煤技術和機械化設備相適應，所以，出現(xiàn)了各種類型的采煤機。常見的采煤機有滾筒式的懸臂采煤機、采刨機。當薄煤層最高開采下線是0.8m時，利用滾筒懸臂采煤機來切割煤層，可以獲得非常大的運行公路，薄煤層開采最高采煤下線能夠達到4m，對應的搖臂厚度也可以達到4m，利用滾筒懸臂式的采煤機開采薄煤層時，還能夠利用錨鏈牽引和無齒軌鏈牽引方式。采刨機是新興的薄煤層開采技術，它把刨煤機采煤的優(yōu)點和采煤機優(yōu)點充分結合到一起，無線分段的遙控技術、記憶切割及遠程通信技術等技術都能夠在采刨機上獲得應用。

結束語：

薄煤層開采作業(yè)的實施具有一定特殊性，對采煤設備與技術均有更高的要求，傳統(tǒng)的采煤技術并不能完全滿足實際工作需求。因此需要從實際需求出發(fā)，對薄煤層采煤技術做專業(yè)性分析，提高各項采煤機械設備選擇的合理性，降低各項因素的影響，在保證作業(yè)安全的同時，提高開采工作效率。