薄煤层综采工艺现状与技术改进研究

郭 鹏 孟 磊

皖北煤电集团恒源股份任楼煤矿

薄煤层综采工艺现状与技术改进研究

郭 鹏 孟 磊

皖北煤电集团恒源股份任楼煤矿

煤炭资源是我国主要的能源之一，我国煤炭综采工艺获得快速的发展，目前我国大部分的煤炭企业开采中都实现了机械化，但是在薄煤层和埋藏地质复杂的情况下，综采技术很难得到有效的应用，因此进一步加强对其的研究非常有必要。在实际应用中需要不断引进先进工艺和设备提高企业竞争力，结合企业本身进行工艺方面的创新，提高企业竞争力和经济效益。基于此本文分析了薄煤层综采工艺现状与技术改进。

薄煤层综采工艺；现状；技术改进

1、薄煤层开采技术研究现状

随着煤炭资源的枯竭，中厚煤层的资源储量急剧下降，可以预见未来薄煤层以及较薄煤层将逐渐成为主要开采煤层。但是薄煤层开采空间小、安全性能差、开采效率低等都直接影响了综采技术的应用。近年来我国薄煤层综采技术主要包括以下几种，刨煤机配液压支架综采法;滚筒采煤机配合液压支架综采法以及螺旋钻采煤法，这三种方法都各自具备一定的优势。

刨煤机配液压支架综采法实现了落煤、装煤和运煤的机械化，极大地提高了薄煤层煤炭开采的效率。例如刨煤机的切割速度能够达到3m每秒，截深可达250mm。其次相关设备结构简单，投入使用后的维护成本较低。另外操作人员在工作面的顺槽里操作，无须跟机作业，极大地提高了工人的安全，对于瓦斯突出的危险作业得到有效的控制。加之配备了可靠的液压支架控制系统，基本实现了采煤作业的自动化。

滚筒采煤机配合液压支架综采法最初是由原苏联引进的，在我国有几十年的发展历史，现在能够满足0.8m至1.8m薄煤层开采的需要。该综采技术工作面长度要求短，能够适应煤层厚度变化较大的开采作业，对煤层顶底板的变化适应性强。而且故障少，综采设备可靠性较高，维护维修都十分便利。因此在国内许多薄煤层中都有广泛的应用。但是该技术由于电机功率小，经常会出现生产能力不足的情况。

螺旋钻采煤法属于较为成熟的综采方法，其最大的特点是无须人员在采煤工作面作业，只需在支护良好的巷道内作业，彻底改变了工人在薄煤层中爬行的工作状态，极大地保障了生产人员的安全，也降低了工人的劳动强度，改善了劳动环境。可适用厚度0.45m至1.5m的煤层。但是该综采方法掘进率高，丢煤多，需要在未来的发展中不断完善。

2、薄煤层综采工艺

(1)移架

薄煤层综采面的移架方式确定准则是确保操作人员有足够的操作空间。合理的移架操作方式为邻架操作，这样可以确保操作人员的安全和操作方便；

(2)割煤缓倾斜薄煤层综采工作面的割煤方式应该是能够双向割煤，这样既有利于采煤机自开缺口进刀，也有利于采煤机装煤；

(3)装煤采煤机未设弧形挡煤板，依靠采煤机滚筒旋转和刮板输送机铲煤板装煤，以便降低采煤机高度。采用双向割煤，可获得较好的装煤效果和推溜效果。

3、薄煤层综采工艺技术及改进

3.1 薄煤层大功率采煤及主要设备选型

薄煤层综合化采煤作业面，其高效率采掘设备的合理选型匹配，关键环节是所选作业设备能够最大限度发挥作业功效，并真正实现采煤生产的高效率及稳定的经济效益。1)刮板传输机选配。为满足薄煤层开采需要，采煤时将刮板输送机的机头高度选取为0.8～1.0m；把传送设备的马达竖直设置在立向顺槽中，防止出现把机体、风巷的煤层割透情况发生，把机体头部、机体尾部耳座部件确定为5个，能充分地与支架结合好。2)液压支架选配。液压支架是工作面装备中对生产能力影响最大的设备，因此，必须把支架的可靠性放在首位。工作阻力及支护强度等参数要满足顶底板坚硬条件下的薄煤层矿压要求，最低采高实现1.2m，同时要保证三机配套的合理参数和最小过机空间。在液压支架的选型上，应充分考虑薄煤层开采时的技术特点及空间狭小的实际情况，结合地质条件，以重点降低整体配套高度为目标，同时满足三机配套技术要求。

3.2 提高自动化、信息化水平，减人提效、减轻工人的劳动强度

薄煤层开采过程中，人员工作空间狭小，工人比在中厚煤层工作更加艰苦。因此，有必要通过研究攻关，在实现生产全过程机械化的基础上，实现全过程的自动化。这就需要对包括可视化技术和采煤机远距离监控技术在内的相关技术进行深入研究。

3.3 加强技术研究

薄煤层综采工作面由于其采煤机下方过煤空间狭小，经常会出现煤炭在采煤机前方(机尾侧)淤积的现象。出于降低采煤机机面高度的考虑，将刮板输送机的销排采取了外挂的形式，并且销排下方是开放的。采煤机前方发生煤炭淤积后，极易出现煤炭外溢落地现象。落地煤炭的清理既费力又费工。因此必须研究防溢煤技术。

3.4 加强管理

3.4.1 移架管理。一般综采工作面都是采取先推溜后移架的顺序施工，该面是先移架、后推溜。这样支架与溜子之间就有一个行程左右的距离，便于工作面支架的二次移架。重视局部跟不到位的支架要进行二次移架并严禁空顶，有效地保护顶板加强顶板管理。工作面调斜的支架利用侧护板配合单体进行调架。

3.4.2 提高开机率管理。加强系统内机电设备的日常性维护与检修，同时，提高职工的技术操作水平及管理干部的管理水平，把机械影响降至最低。工作面移架时做到少降快拉，支架跟到位不空顶，加强顶板管理，减少因顶板掉漏顶造成影响生产。工作面下三角挡风帘挡好、挡严，减少漏风；上三角充填工作要及时跟上、不滞后，做到接顶有劲。加强端头工的操作能力和水平，以减少端头作业占用时间。合理安排工序，进行平行作业，该面把放炮等工作与煤机割三角煤放在一起，从而避免时间浪费。面严格执行班后验收工作，坚决做好质量标准化工作，避免造成重复、返工等事情的发生。

总之，在薄煤层和埋藏地质复杂的情况下，综采技术很难得到有效的应用，因此进一步加强对其的研究非常有必要。

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[2]张明，刘成涛.薄煤层综采工艺探讨与应用[J].山东煤炭科技，2010，03：87-88.

[3]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，2012，15：248+223.