論煤礦薄煤層開采的特點及開采技術

黃立冰

摘要：我國的薄煤層開采具有采高低、煤質硬還有勞動效益低等特點，因此其開采的煤量比例只是薄煤層儲煤量中很小的一部分，這就造成了煤炭資源的嚴重浪費。近幾年，隨著社會科學技術的發展和進步，國內外采礦設備制造水平也有了很大的提高，在煤礦的開采工作中，可靠性高且大功率的工作面設備開始被廣泛的應用。從具體情況來說，我國資源儲量比較大的是薄煤層，在其開采過程中我們應該應根據當地的煤層賦存情況和特點對采煤機械進行科學合理的選擇，并結合相應的采煤方法（工藝）和采煤技術，不斷的提高薄煤層開采的產量和效率。

關鍵詞：煤礦；薄煤層；開采；特點；開采技術

1 前言

目前，我國一些地區薄煤層儲量比重很大，單單就山東省來說，薄煤層的煤炭儲量就占了煤炭資源的52%。盡管薄煤層有較好的儲存條件，但由于受開采勞動強度大、機械化程度低、安全系數低、工作效率低等因素的影響，薄煤層的采煤量比例僅占薄煤層儲煤量的一成，產儲比例嚴重失調，造成煤炭資源的嚴重浪費。如何解決薄煤層開采的關鍵性技術裝備問題，降低薄煤層開采成本，提供薄煤層開采的產量，降低采煤工人的勞動強度，是每一個煤礦開采技術人員都值得研究的問題。

2 薄煤層開采特點

在我國，當煤層厚度大于0.8m小于1.3m時，我們稱之為薄煤層。當煤層厚度小于0.8m時，我們稱之為極薄煤層，井工礦井開采時多采用的方法是長壁式采煤法（其中包括傾斜長壁與走向長壁的采煤法），是目前在采煤技術中主要的方法。因此我國主要對薄煤層的開采方法也是長壁采煤法，但是由于要開采的煤層厚度比較小（小于1.3m），與厚及中厚煤層進行相比.開采薄煤層時所采用的機械化長壁的工作面主要存在以下幾個問題：

2.1采高低，工作人員經常在工作面上爬行工作，工作的條件比較差，工作設備的移動比較困難。尤其是在薄煤層的開采工作面上，如果采高被降到了1.0m以下的時候，工作人員在工作面內的作業與移動都會十分的困難。而且薄煤層液壓支架與采煤機械會受到空間尺寸的限制，加大了設計的難度。通常液壓支架的立柱需要雙伸縮的，也就提高了制造的成本；

2.2采掘比大，掘進率高，采煤中工作面的接替較困難。隨著采煤技術長壁機械化的發展，大大地加快了工作面的推進速度。但是由于開采薄煤層工作面的回采巷道是一個半煤巖巷，因此導致掘進的速度十分緩慢，造成了對薄煤層進行開采時工作面的接替比較緊張；

2.3煤層出現斷層、厚度發生變化等地質構造對薄煤層進行長壁工作生產的影響要比對中厚以及厚煤層的工作的影響要大很多，造成薄煤層機采或長壁綜采的工作面的布置十分困難；

2.4薄煤層的開采中長壁機械化采煤的工作面在投入和產出與經濟效益上要比中厚以及厚煤層的工作面的要高很多。一個薄煤層的開采工作面在設備的投資、支架工作阻力以及設備的裝機功率都相當于一個中厚煤層的綜采工作面，但是薄煤層的綜采工作面在效率與單產方面上僅僅有中厚煤層的綜采工作的一半左右，甚至還要更低。

3 薄煤層開采的幾項常用技術

3.1螺旋鉆采煤法

螺旋鉆采煤法是一種新型無人工作面采煤方法，適用于開采緩傾斜薄煤層，可將煤層可采厚度由0.6-0.8m下延到0.4m，適合于開采松軟煤層。螺旋鉆采煤法的主要優點：投資較低，人員和機組設備全部在工作巷內，人員在寬敞支護良好的巷道內就可將煤采出，安全狀況良好，煤的可采范圍達總面積的95%以上，可以多出煤，并充分釋放瓦斯。螺旋鉆采煤法存在的問題：留設鉆孔間煤柱和鉆孔組間煤柱，降低了采出率；接長和縮短鉆桿所用的時間，占工作總時間的比重較大。薄煤層開采高度小、頂板壓力小，這些決定了薄煤層高產高效采煤方法的發展方向主要是提高長壁工作自動化程度。由于薄煤層工作面內作業困難，因此，應提高薄煤層工作面采、支、運工序的自動化程度，減少工作面內的操作人員。薄煤層工作面刨煤機落煤、螺旋鉆采煤比采煤機落煤易于實現自動化，由計算機控制的定量割煤刨煤機與螺旋鉆采煤，是實現薄煤層工作面自動化開采的重要方向。

3.2刨煤機配液壓支架綜合機械化開采方法

刨煤機采煤技術是當前我國很多地區開采薄煤層的關鍵技術。我們理論上說的刨煤機主要是指通過配備自動化控制系統實現無人工作面全自動采煤來實現開采0.8m-2m薄煤層開采的綜合機械化采煤設備。作為一種重要的薄煤層開采設備，當前刨煤機采煤技術不但可以實現開采薄煤層過程中的全自動化，而且由于減少了人工的操作，安全性比較強[4]。同時在采煤的過程中，刨煤機采煤技術可以不間斷開采，可以在最短的時問內達到最高的采煤率。正是由于以上這些特點，刨煤機采煤技術在我國一半以上的煤礦產區都得到了應用。

3.3滾筒采煤機配液壓支架綜合機械化開采方法

在傳統的采煤應用技術中，最常用的就是滾筒式采煤，它主要是針對薄煤層的開采特點，通過電牽引、故障自動診斷、支架電液控制方面的技術的應用來實現開采目的的一種技術。一般來說，滾筒采煤技術與其他技術相比的不同之處主要在于它采用了抽屜式并結合無底托架結構積木式、液壓螺母緊固、多臺截割電動機等橫向布置方式，因此結構更加簡單。同時由于煤礦地區的采煤機功率的不斷加大，電氣調速行走和遠程無線控制技術更加先進的滾筒采煤技術能夠很好的克服較為復雜的地質條件所帶來的開采難題。當前隨著我國采煤技術的不斷發展，滾筒采煤機也不斷完善，我國滾筒采煤技術以其特有適應性強、效率高、整體結構優化、性能參數高、適應能力強等特點受至了越來越多煤礦機構的歡迎。

4 總結

薄煤層是我國煤炭資源的重要構成部分，加強薄煤層的開采也是我國煤礦資源開采行業的重中之重。由于薄煤層的厚度小、地質條件復雜等特性，煤礦開采對薄煤層開采技術要求較高，需要通過對薄煤層技術深入研究，科學合理地選擇開采技術，加強對地質環境分析，合理控制好采高和加強機械設備管理以及強化職工人員對安全操作知識的培訓。因此，薄煤層開采技術的研究，是合理開采充分利用我國煤礦資源、實現煤礦高產量高效率的前提。

參考文獻

[1]郅盛慶，李文超.采礦技術中薄煤層的開采現狀分析及對策[J].科技傳播.2016（10）：60-62.

[2]魯守明.薄煤層開采安全技術經濟一體化創效實踐[J].中國煤炭，2015，（3）：19-21.

[3]徐優秋.現階段薄煤層開采的難點與解決措施分析[J].科技與企業，2013，（19）：156-156.

（作者單位：百色雙田礦業有限公司）