薄煤层综采的综合创新技术分析

黄晓芳

（山西省长治职业技术学院 山西长治 046011）

薄煤层综采的综合创新技术分析

黄晓芳

（山西省长治职业技术学院 山西长治 046011）

我国薄煤层的地质条件与开采条件都比较复杂，不仅开采难度比较大，开采方式也比较单一。因此，如何克服薄煤层综采技术的难点并在特殊的地质环境中实现技术的创新，让我国煤炭资源的开采水平与效率得到提高，是我国采矿业一直都在关注与研究的问题。文中主要介绍了创新薄煤层综采技术的意义与薄煤层综采技术的发展历程，然后分析了薄煤层综采技术的优势以及薄煤层开采过程中需要注意的要点，最后对我国薄煤层综采技术进行了展望。

薄煤层综采技术；创新；采煤机；支架；能源

根据煤层厚度，我国将煤层分为薄煤层、中煤层和厚煤层。薄煤层的厚度在1.3米以下，中煤层的厚度在1.3～3.5米之间，厚度超过3.5米就是厚煤层。薄煤层的传统采煤方式是炮采或是高档普采，但由于薄煤层的作业空间狭小、效率低下、安全性不高等问题，薄煤层的传统采煤方法已经无法与新时代发展形势下的需求相适应。进行薄煤层综采的技术创新已经是一个迫切需要解决的问题。

一、创新薄煤层综采技术的意义

作为我国的重要能源，煤炭资源在我国一次能源生产与消费中所占的比例分别达到了76%和69%。从当前的能源形势来看，在接下来相当长的一段时期内，我国仍然会以煤炭作为主要能源。在三种煤层中，我国的薄煤层煤质比较好并且分布广泛，在我国的80个矿区、400多个矿井中蕴含着750多层的薄煤层，预计储量达到98.3亿多吨。其中，厚度在0.8～1.3米之间的薄煤层占总薄煤层储量的86.02%，在此基础上，开采条件较好的占73.4%。

创新薄煤层综采技术，可以降低作业人员的工作强度，提高资源的回采率，还可以发挥出减少事故发生率的作用。薄煤层综采技术的创新与发展，不仅可以让我国的煤炭资源得到更好的利用，也可以起到资源的保护作用，缓解能源危机现状的同时还能推动我国能源工业的可持续发展。它关系着我国将来的能源利用结构，对于我国经济的发展也会产生重要的影响。因此，薄煤层综采技术的创新与发展对于整个国家来说都有着重大的意义。

二、薄煤层综采技术的发展历程

我国的薄煤层综采技术主要有由刮板输煤机、滚筒采煤机以及液压支架配套的综采技术和由刮板输煤机、刨煤机、液压支架配套的综采技术这两种。

我国最早是在20世纪70年代开始自行研制滚筒采煤机的，90年代的时候已经根据多年的采煤经验和对采煤技术不断地研究，成功研制了由多个电机驱动的无链牵引采煤机，它是一种交流、变频、功率大并且可调速的采煤机械，不仅可以满足我国开采较硬薄煤层的需要，采煤机的可靠性也得到了提高。到现在为止，我国所研制并投入使用的滚筒采煤机已经有将近20种，其中骑刮板输送机式凭借其适应性高、适用范围广等优点成为最常见的机型。

刨煤机是1941年时由一家德国公司发明出来的，而我国在上个世纪60年代初期才开始研制刨煤机，并在1965到1965年间试验成功。之后的30多年时间，我国先后开发出了滑行式与拖钩式刨煤机。滑行式刨煤机有着滑行阻力小、容易控制截深、便于维护、结构简单以及适合开采较硬煤层等诸多优势，因此得到了广泛应用，甚至已经形成了以刨煤机为主的薄煤层综采技术。

三、薄煤层综采技术的优势

1.减少了顶板控制中出现的问题以及空顶时间，提高了综采的初撑力，不仅方便移动和架设，也能快速、有效的为机道顶板提供支护，降低了冒顶事故的发生频率。

2.综合支护的快速移架优势减少了高档普采工作面进行人工撤梁、柱、鞋的操作工序，让采煤工作的安全性得到了提高。

3.综采技术降低了吨煤的生产成本，让采煤的工作效益得到了提高。综采所使用的全封闭支护方式，在综采机械的支架底座面积较大时，可以达到减少支柱钻底穿鞋所使用费用的目的，同时也可以降低坑木消耗，大大降低了吨煤的生产成本。

4.薄煤层综采技术的效率非常高，综采工作面的年产量可以达到10万多吨。在这样巨大的产量下却可以将用人数量控制在100以内，由此可见薄煤层综采技术的高效。

5.综采技术的推进速度非常快，因此减小了矿压对底板所造成的破坏，也可以避免支柱在钻底过程中带来的浪费，提高了矿井的生产效益。

四、薄煤层综采技术需要注意的要点

1.工作面的过断层措施

(1)在过断层时，必须使用爆破松动的方法对破岩范围进行处理并禁止用采煤机强行切割岩石的处理方法。完成挑顶落底以后，采高必须大于1米，这样才能保证采煤机可以通过工作面，并确保刮板输送机的平衡与稳定。

(2)要及时对断层处进行支护或者是超前支护，尽量减少顶板的暴露时间与面积。运用同时打开移架与降柱手把并随时对降柱手把进行调整的方法让破碎的矸石向采空区滑动。

(3)确保支架的支护作用以及安全阀满足生产要求，保证初撑力大于24MPa，不断加强断层处的质量管理。

2.防止支架倾倒的措施

(1)对工作面的支架进行调整，让支架处于最好的受力状态，防止出现挤架、咬架等情况。支架的液压系统应该进行严格的检查，以免出现漏液降架问题。

(2)加强对顶板的管理，严禁空顶、冒顶现象。

(3)控制好工作面的采高，以免采高超过了支架的最大高度，在移动支架时由于支架的空顶而倾倒。

(4)在移架时，降架的高度不能超过支架的顶梁厚度，并严格遵照带压移架的规定。

五、对我国薄煤层综采技术的展望

薄煤层综采技术的发展核心是开发出我国煤矿所需要的薄煤层采煤机，因此，展望我国的薄煤层综采技术，可以从以下几个方面进行改进与创新。

1.机面高度、装机功率和过煤空间这三者之间所存在的矛盾是我国大功率薄煤层采煤机研制工作的最大障碍，除了研制新型的电机以外，改变采煤机总体布置的方法应该会是一条具有发展潜力的研究途径。

2.在交流变频调速电牵引技术的基础上，以不同用户的不同需求为依据，发展其它的电牵引方式，比如电磁滑差调速技术以及开关磁组技术等。

3.爬底板采煤机虽然有着功率较大、机面高度较低等优点，但由于这种机型的适应性比较差，无法在特殊地质条件下工作，因此应用领域比较狭隘。因此，将来还是会以骑刮板输送机采煤机作为主要的采煤机型，在进行采煤机性能的改进时，应该着重关注骑刮板输送机采煤机。

4.通过引进国外先进采煤技术的方式来改进我国的采煤工艺与技术，让我国的采煤机结构在不断的发展中逐渐简化。

5.采煤机工作面会生成大量的粉尘，严重污染采煤作业人员的工作环境。因此，未来的薄煤层综采技术需要对降尘技术进行研究，这不仅是适应可持续发展的需要，更是企业以及国家人文关怀的体现。

结语

创新与发展薄煤层综采技术对于以煤炭为主要能源的我国来说，有着重大的意义。薄煤层综采技术不仅可以让我国有限的煤炭资源得到更合理的开发与利用，还能维持我国薄煤层储量比较丰富地区煤炭工业的稳定，让我国的能源工业走上可持续发展的道路。

薄煤层有着能降低冒顶事故的频率、提高采煤工作安全性、降低吨煤生产成本、生产效率非常高、综采技术的推进速度非常快、可以提高矿井的生产效益等诸多优点，因此，国家应该根据我国薄煤层综采技术的现状与应用特点，不但对综采技术进行创新与改进，提高我国采煤业的生产效益，发挥出对煤炭资源的保护作用。

[1]王巨光.薄煤层综采数字化无人工作面技术研究与应用[J].煤炭科学技术,2012(7)．

[2]王新全.薄煤层综采机械化装备配套的几个技术问题[J].科技致富向导,2013(7)．

[3]陈忠良,刘帆,张连昆.我国薄煤层综采技术的发展及其适应性和应用特点[J].山东煤炭科技,2011(1)．

[4]刘峰,张启军.复杂地质条件薄煤层综采工艺应用研究[J].科技视界,2012(15)．

[5]李光辉,李中华.薄煤层综采工艺的探索和应用[J].煤矿现代化,2013(3)．

Analysis of comprehensive innovation technology of thin seam coal mining

Huang Xiao-fang
(Shanxi Changye Vocational and Technical College, Changzhi Shanxi, 046011, China)

The geological conditions and the mining conditions of the thin coal seam are very complex, not only the difficulty of exploitation is relatively large, mining method is relatively simple. Therefore, how to overcome the difficulty of thin seam mining technology and innovation to achieve technology in special geological environment in mining, make the level and efficiency of coal resources in China improve, the mining industry in China has been concerned with the study. This paper mainly introduces the significance of thin seam mining technology innovation and the development history of thin seam mining technology, and then analyzes the key points need to pay attention to thin seam mining technology and the advantages of thin seam mining process, at the end, the thin seam mining technology in our country is prospected.

thin seam mining technology; innovation; shearer; stent; energy

P618.11

A

1000-9795（2014）01-0464-02

［责任编辑：陈怀民］

2013-12-02

黄晓芳（1982-），女，河北衡水人，主要从事煤矿地质方向的研究。