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有限責任公司，陜西 神木 719300）

現階段我國煤炭資源分布的特點就是形態多元化、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，依據有關統計資料顯示，我國現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展。采煤是一項高危的行業，加強采煤技術創新、降低采煤作業危險系數都顯得尤為重要。

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境與分布的空間影響，造成使用機械設備開采的難度系數加大，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狀

薄煤層由于受自身地質條件的限制，采用機械化作業具有一定的難度。如果推廣采用傳統開采作業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揮作用，并充分運用現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中利用螺旋鉆機可以實現無人作業。由于可以實現無人作業，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的經濟效益。利用螺旋鉆機技術采煤作業，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面。利用螺旋鉆機技術進行采煤，盡管出現了意外事故，同樣可以有效地保障采煤作業人員的生命安全。采用螺旋鉆機技術進行薄煤層采煤作業，有效地實現了人機分離，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

該采煤技術也是現階段開采薄煤層應用較多的機械化采煤設備。優點：一是能夠實現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工作，時間利用能力較高，作業產生的煤塵也少，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，周圍的地理環境要求穩定。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，對容易出現瓦斯爆炸的薄煤層還可以實現安全開采。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時主要通過傳輸鏈牽引工作，爬底板式作業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。

四、機械化薄煤層開采技術的未來發展趨勢

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點和采煤機優點充分結合到一起，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，對薄煤層采煤技術做專業性分析，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，在保證作業安全的同時，提高開采工作效率。