关于薄煤层机械化采煤技术的应用分析

杨庚慧

摘 要 煤炭资源是我国重要的能源之一，我国煤炭资源分布广泛，形式多样，对煤炭采掘技术有着不小的要求。薄煤层是我国煤炭资源分布的一种重要形式，赋存丰富，采掘简单。但是，以往的采煤技术机械化程度较低，导致薄煤层的开采并不完全，煤层下部资源的开采度还有待提升。在这一背景下，机械化采煤技术得以提出，并且在薄煤层开采中得到了迅速推广应用。本文针对机械化采煤技术做了简单论述，分析了当前薄煤层开采存在的问题，深入探究了机械化采煤技术在薄煤层开采中的应用。

关键词 薄煤层；机械化采煤；应用

中图分类号 TH6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2015）09-0066-02

根据相关统计资料显示，我国煤矿开采的事故率高于国际平均水平，这说明我国采煤技术急需提高。采煤作业是高危行业之一，如何创新升级采煤技术，降低采煤作业的危险指数，对于整个煤炭行业发展都具有十分重要的作用。

1 机械化采煤概述

机械化采煤，就是实现采煤作业的机械化，最大程度使用采煤机械进行采煤作业，减少人力投入，提升采煤作业的安全性和可靠性。实现机械化采煤作业的意义不仅在于可以提升煤矿生产的安全，更重要的是可以强化煤矿生产过程中的效率和质量，显著提升煤矿企业的经济效益。

对于薄煤层而言，由于其煤层厚度较低，开采难度较小，导致在过去很长一段时间内机械化进程缓慢，没有取得预期成果。这也导致薄煤层的开采效率和质量都不高，采煤工作面的交替也存在不少问题，甚至出现了放弃部分煤层资源的情况。到上世纪90年代，适用于薄煤层的采煤机械逐步出现，但是由于适应性较差，在薄煤层开采中并没有得到深入应用。直到相关技术不断进步，薄煤层的采煤机械不断升级进步，进而出现了以MG100/238-BWD型为首的多种薄煤层采煤机械，推动了薄煤层采煤作业工作进步。

根据薄煤层采煤机械的实际使用结果来看，其表现出了多个方面的特点。一是薄煤层采煤机械适用于0.85m到1.55m厚度的薄煤层采煤作业；二是采煤机械运用了液压系统，通过液压系统进行调速，利用齿轮销轨行走；三是保护功能比较齐全，能够实现过热、过载等多种保护功能；四是采煤机械可以实现多点操作，使用流程十分方便；五是采煤机械的尺寸较小、功率较大，具有很强的适应性；六是采煤机械使用了整体箱体结构，具有很高的强度，可以有效抵御外界冲击；七是采煤机械的传动系统和液压系统具有较高的裕度，具有很高的可靠性；八是优化设计了采煤机械的截割部，装煤效果显著提高；就是在截割部加装了弹性扭矩轴和离合装置，大大增强了采煤机械的安全性。

2 薄煤层采煤存在的问题分析

1）安全隐患较多。安全隐患是制约煤矿生产作业的关键因素，在薄煤层的采煤作业过程中，安全隐患较多。尤其是在机械化程度较低的情况下，各种人为因素都可能成为安全隐患，对采煤作业生产形成重大打击。薄煤层的可作业空间并不大，这就要求采煤机械的尺寸要足够小，作业人员的操作要足够精细，这大幅增加了采煤作业的难度。不仅如此，由于薄煤层的空间较小，瓦斯、粉尘等不能得到有效排放和控制，增大了采煤作业的风险。

2）采煤作业进度过快。薄煤层的特点之一就是煤层厚度很薄，虽然在作业空间上存在一定困难，但是相对于厚煤层来说，薄煤层的采煤作业难度是比较小的。因此，就直接导致薄煤层的采煤作业速率出现了提升，相关采煤作业机械设备的工作周期相应缩减。在工作总量不变的情况下，工作周期缩减，就会使工作频率升高。工作频率升高，就导致薄煤层采煤作业进度加快。虽然进度加快可以提高煤层的开采效率，但是，也是导致作业机械的检修养护不足、后期工作规划不全等问题出现，可能引发重大的安全事故。

3）资金投入较多。与厚煤层采煤作业相比，对于单位产出量而言，薄煤层的资金投入很高。虽然资金投入较多会导致企业的经济效益下降，但是其可以在其他方面发挥出显著效用。比如，薄煤层的顶板位移小，能够进行方便有效的控制，而且在采煤完成后不容易出现地面大面积塌方，采煤作业对周边环境的影响较小。虽然在经济效益方面所有损失，但是可以在安全方面赢得积极评价。因此，煤矿企业可以对采煤技术进行升级创新，降低资金投入，提升采煤安全。

4）产出较低。相对于厚煤层而言，薄煤层的产出是比较低的。不仅如此，由于存在采煤不完全的情况，就大大深化了产出较低这一问题。导致薄煤层产出较低这一问题的原因是多方面的，从煤层环境方面来说，由于地质地理环境比较复杂，很难对薄煤层做到全采全掘，出现采煤不完全的情况是难以避免的。从采煤技术方面来说，由于机械化程度较低、采煤作业技术水平有限，导致采煤作业不完全。从相关统计资料得知，薄煤层的产出平均只占厚煤层的33%。

3 薄煤层中机械化采煤技术的应用探究

1）螺旋钻机。在薄煤层采煤作业中，螺旋钻机是目前使用较为普遍的一类采煤机械，其主要适用于0.4m到0.8m厚度的薄煤层。利用螺旋钻机进行薄煤层采煤作业，可以实现无人作业这一目标，大大提升采煤作业的可靠性和安全性。采煤作业人员可以在巷道内对螺旋钻机进行操作控制，并且根据实际采煤情况对螺旋钻机的速度和功率进行控制调整，使其能够符合采煤作业实际需求。由于螺旋钻机实现了人机分离，能够大幅降低人为因素在采煤作业过程中出现的不安全行为，提升采煤作业的安全性。螺旋钻机的结构简单、控制方便、安全可靠、易于维护，在薄煤层采煤作业中表现出了良好的适用性。

2）刨煤机。刨煤机是另一种使用广泛的薄煤层采煤机械，其不仅可以提升薄煤层采煤作业的效率，更能提升采煤作业的质量。刨煤机适用于硬度低于25MPa，煤层倾斜角不超过25°的薄煤层。不仅如此，在使用刨煤机时，还要求煤层地质条件稳定，底板硬度较高。一般来说，刨煤机的行进速率不超过3m/s，切割深度保持在0.25m左右，切割功率需要大于400kW。刨煤机可以实现落煤、装煤和运煤的一体化，无需进行跟机工作，有效提升了采煤作业的安全。

刨煤机是实现薄煤层机械化采煤的重要设备之一，其优点十分明显。首先，刨煤机可以在薄煤层中实现自动化采煤作业，利于构建综合机械化采煤作业体系。其次，刨煤机可以进行连续作业，而且可以保持较高的采煤效率，对于提升薄煤层采煤作业质量具有积极作用。最后，刨煤机的机构简单，可能出现的问题故障较少，维修养护也比较方便。

3）采煤机。采煤机是一种较大型的采煤作业机械，和螺旋钻机、刨煤机都存在一定的区别。采煤机在进行采煤作业时，不仅需要较大的作业空间，还需要较大的运转功率，同时还兼具了刨煤机的主要功能。从薄煤层采煤作业实际情况来看，在使用采煤机时，主要是通过骑输送机式和爬底板式两种形式来展开采煤作业的。骑输送机的作业方式，主要是利用传输链对采煤机进行牵引展开采煤作业。爬底板的作业方式主要是将采煤机的机身设置在机道内进行采煤作业。爬底板式采煤作业对作业空间要求比较高，不仅对增大采煤机功率，还会增大通风截面，可以有效提升薄煤层采煤作业的安全。

不论是螺旋钻机，还是刨煤机，或者是采煤机，在薄煤层采煤作业中，都可以发挥出切实作用。因此，在进行薄煤层采煤时，应该根据煤层实际，选择合理的采煤机械展开采煤作业，促进薄煤层机械化采煤发展。

4 结论

机械化是薄煤层采煤发展的趋势，实现机械化采煤，也有利于弥补薄煤层采煤存在的一系列问题，强化采煤效率和质量。螺旋钻机、刨煤机和采煤机都是适用于薄煤层的采煤机械，对于实现机械化采煤具有积极

作用。

参考文献

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