论煤矿薄煤层开采的特点及开采技术

黄立冰

摘要：我国的薄煤层开采具有采高低、煤质硬还有劳动效益低等特点，因此其开采的煤量比例只是薄煤层储煤量中很小的一部分，这就造成了煤炭资源的严重浪费。近几年，随着社会科学技术的发展和进步，国内外采矿设备制造水平也有了很大的提高，在煤矿的开采工作中，可靠性高且大功率的工作面设备开始被广泛的应用。从具体情况来说，我国资源储量比较大的是薄煤层，在其开采过程中我们应该应根据当地的煤层赋存情况和特点对采煤机械进行科学合理的选择，并结合相应的采煤方法（工艺）和采煤技术，不断的提高薄煤层开采的产量和效率。

关键词：煤矿；薄煤层；开采；特点；开采技术

1 前言

目前，我国一些地区薄煤层储量比重很大，单单就山东省来说，薄煤层的煤炭储量就占了煤炭资源的52%。尽管薄煤层有较好的储存条件，但由于受开采劳动强度大、机械化程度低、安全系数低、工作效率低等因素的影响，薄煤层的采煤量比例仅占薄煤层储煤量的一成，产储比例严重失调，造成煤炭资源的严重浪费。如何解决薄煤层开采的关键性技术装备问题，降低薄煤层开采成本，提供薄煤层开采的产量，降低采煤工人的勞动强度，是每一个煤矿开采技术人员都值得研究的问题。

2 薄煤层开采特点

在我国，当煤层厚度大于0.8m小于1.3m时，我们称之为薄煤层。当煤层厚度小于0.8m时，我们称之为极薄煤层，井工矿井开采时多采用的方法是长壁式采煤法（其中包括倾斜长壁与走向长壁的采煤法），是目前在采煤技术中主要的方法。因此我国主要对薄煤层的开采方法也是长壁采煤法，但是由于要开采的煤层厚度比较小（小于1.3m），与厚及中厚煤层进行相比.开采薄煤层时所采用的机械化长壁的工作面主要存在以下几个问题：

2.1采高低，工作人员经常在工作面上爬行工作，工作的条件比较差，工作设备的移动比较困难。尤其是在薄煤层的开采工作面上，如果采高被降到了1.0m以下的时候，工作人员在工作面内的作业与移动都会十分的困难。而且薄煤层液压支架与采煤机械会受到空间尺寸的限制，加大了设计的难度。通常液压支架的立柱需要双伸缩的，也就提高了制造的成本；

2.2采掘比大，掘进率高，采煤中工作面的接替较困难。随着采煤技术长壁机械化的发展，大大地加快了工作面的推进速度。但是由于开采薄煤层工作面的回采巷道是一个半煤岩巷，因此导致掘进的速度十分缓慢，造成了对薄煤层进行开采时工作面的接替比较紧张；

2.3煤层出现断层、厚度发生变化等地质构造对薄煤层进行长壁工作生产的影响要比对中厚以及厚煤层的工作的影响要大很多，造成薄煤层机采或长壁综采的工作面的布置十分困难；

2.4薄煤层的开采中长壁机械化采煤的工作面在投入和产出与经济效益上要比中厚以及厚煤层的工作面的要高很多。一个薄煤层的开采工作面在设备的投资、支架工作阻力以及设备的装机功率都相当于一个中厚煤层的综采工作面，但是薄煤层的综采工作面在效率与单产方面上仅仅有中厚煤层的综采工作的一半左右，甚至还要更低。

3 薄煤层开采的几项常用技术

3.1螺旋钻采煤法

螺旋钻采煤法是一种新型无人工作面采煤方法，适用于开采缓倾斜薄煤层，可将煤层可采厚度由0.6-0.8m下延到0.4m，适合于开采松软煤层。螺旋钻采煤法的主要优点：投资较低，人员和机组设备全部在工作巷内，人员在宽敞支护良好的巷道内就可将煤采出，安全状况良好，煤的可采范围达总面积的95%以上，可以多出煤，并充分释放瓦斯。螺旋钻采煤法存在的问题：留设钻孔间煤柱和钻孔组间煤柱，降低了采出率；接长和缩短钻杆所用的时间，占工作总时间的比重较大。薄煤层开采高度小、顶板压力小，这些决定了薄煤层高产高效采煤方法的发展方向主要是提高长壁工作自动化程度。由于薄煤层工作面内作业困难，因此，应提高薄煤层工作面采、支、运工序的自动化程度，减少工作面内的操作人员。薄煤层工作面刨煤机落煤、螺旋钻采煤比采煤机落煤易于实现自动化，由计算机控制的定量割煤刨煤机与螺旋钻采煤，是实现薄煤层工作面自动化开采的重要方向。

3.2刨煤机配液压支架综合机械化开采方法

刨煤机采煤技术是当前我国很多地区开采薄煤层的关键技术。我们理论上说的刨煤机主要是指通过配备自动化控制系统实现无人工作面全自动采煤来实现开采0.8m-2m薄煤层开采的综合机械化采煤设备。作为一种重要的薄煤层开采设备，当前刨煤机采煤技术不但可以实现开采薄煤层过程中的全自动化，而且由于减少了人工的操作，安全性比较强[4]。同时在采煤的过程中，刨煤机采煤技术可以不间断开采，可以在最短的时问内达到最高的采煤率。正是由于以上这些特点，刨煤机采煤技术在我国一半以上的煤矿产区都得到了应用。

3.3滚筒采煤机配液压支架综合机械化开采方法

在传统的采煤应用技术中，最常用的就是滚筒式采煤，它主要是针对薄煤层的开采特点，通过电牵引、故障自动诊断、支架电液控制方面的技术的应用来实现开采目的的一种技术。一般来说，滚筒采煤技术与其他技术相比的不同之处主要在于它采用了抽屉式并结合无底托架结构积木式、液压螺母紧固、多台截割电动机等横向布置方式，因此结构更加简单。同时由于煤矿地区的采煤机功率的不断加大，电气调速行走和远程无线控制技术更加先进的滚筒采煤技术能够很好的克服较为复杂的地质条件所带来的开采难题。当前随着我国采煤技术的不断发展，滚筒采煤机也不断完善，我国滚筒采煤技术以其特有适应性强、效率高、整体结构优化、性能参数高、适应能力强等特点受至了越来越多煤矿机构的欢迎。

4 总结

薄煤层是我国煤炭资源的重要构成部分，加强薄煤层的开采也是我国煤矿资源开采行业的重中之重。由于薄煤层的厚度小、地质条件复杂等特性，煤矿开采对薄煤层开采技术要求较高，需要通过对薄煤层技术深入研究，科学合理地选择开采技术，加强对地质环境分析，合理控制好采高和加强机械设备管理以及强化职工人员对安全操作知识的培训。因此，薄煤层开采技术的研究，是合理开采充分利用我国煤矿资源、实现煤矿高产量高效率的前提。

参考文献

[1]郅盛庆，李文超.采矿技术中薄煤层的开采现状分析及对策[J].科技传播.2016（10）：60-62.

[2]鲁守明.薄煤层开采安全技术经济一体化创效实践[J].中国煤炭，2015，（3）：19-21.

[3]徐优秋.现阶段薄煤层开采的难点与解决措施分析[J].科技与企业，2013，（19）：156-156.

（作者单位：百色双田矿业有限公司）