薄煤层采煤工艺现状及发展分析

摘要：近年来，随着我国经济建设的快速发展，对煤炭的需求量逐年增加。但是，在煤炭的开采工作上，多数集中在中厚煤层。薄煤层在我国的储量却是极为惊人，但却未能得到大面积的开发利用。本文重点探索薄煤层采煤工艺的现状以及其未来的发展趋势。

关键词：薄煤层；采煤工艺；现状分析

中图分类号：X752 文献标识码：A

据统计，国内薄煤层的储量约为670亿t。在统配煤矿中，现有的矿井薄煤层占全部煤层的采储量21%。但是，薄煤层的产量却始终未能实现这一比例。由于国内中厚煤层开场工艺较为先进，并已经实现了机械化，因此，导致薄煤层开采比例更是有下降趋势。相对来讲，薄煤层空间较小，不利于机械设备的安装与操作，进而致使劳动密度大，工人可用空间不足，容易引发瓦斯爆炸等危险。同时，薄煤层的煤炭产量较低，且地质条件复杂多变，进而导致其生产成本较高。

一、国内薄煤层采煤工艺现状

20 世纪 60 年代中期，鸡西、淄博等一些薄煤层矿区仿照 MLQ －64 型机组制成了一些小功率的薄煤层采煤机，受到现场欢迎。20 世纪 70 年代开始又进行了改进，研制了第二代薄煤层采煤机，对MLQ － 64、MLQ － 80 机组进行改革使之适应 0.8 m以上薄煤层开采。现在国产薄煤层滚筒采煤机基本上可以满足煤层厚度0.8 ～1.3 m 及中厚下限、煤质中硬及以下的缓( 倾) 斜薄煤层开采需要。刨煤机自 1940 年在德国问世以来，很快得到推广和应用。刨煤机是薄煤层工作面刨削煤层的动力设备，主要由刨头、刨头导轨、无级牵引链( 刨链) 和采煤工作面两端的驱动装置组成。刨头沿刨头导轨由刨链牵引在工作面往复运动，依靠刨刀对煤壁形成的静压力将煤刨落。煤在刨头和导轨的犁形斜面的作用下进入输送机运至工作面下端口。根据煤的硬度，刨煤机的截深可以调整。刨煤机的工作特别借助于煤的方向特性和节理。在煤的节理发育较好、长壁式工作面与主节理方向平行时，刨煤机即可沿弱层将煤刨成片状。螺旋钻采煤法在 1979 年由前苏联试验成功，并得到推广应用。螺旋钻采煤工艺是在巷道布置一台或多台钻机，由钻头旋转落煤，螺旋叶片旋转将落煤导入刮板输送机运出。螺旋钻采煤工艺流程为: 支设好螺旋钻机和单轨吊，先向上山方向钻采，达到设计采深或遇断层时空转钻杆，清理浮煤，等煤量很小时停钻，该工序是主要采煤阶段; 退出钻杆，螺旋钻机整体前移，开始下一循环钻采，采宽间预留 0.5 ～1.0 m 煤柱; 上山方向钻采完后再退回调头钻采下山方向煤层。螺旋钻采煤法在我国刚刚起步，它属于一种无人工作面开采方法。其最大特点是仅仅在巷道中用螺旋钻采煤机即可将巷道两侧 50 ～ 70 m 范围内的煤采出。

二、薄煤层采煤工艺发展趋势

目前，国内在薄煤层的开采方面，主要采用的是滚筒式采煤机。这类机器能够更好的适应煤层的厚度变化。并且，还同时具有强大的破岩以及过断层能力，同时，相对于刨煤机而言，并没有多工作面的长度过多要求。然而，这种采煤机机身较矮，但是，功率较大，因此，造成了一定的矛盾。如果要想保证一定的使用功率，就必须控制滚筒采煤机的机身高度。目前，国内该类机器才高最低为0.8m。由此可知，该类采煤机对煤层的厚度要求在0.8 ～1.3 m，煤层的硬度中等，并呈现出下缓趋势。未来薄煤层滚筒采煤机的发展趋势是: 提升现今使用的煤矿采煤机的使用功率，电动机的功率大小是决定采煤机性能的重要因素，薄煤层滚筒采煤机目前最关键的就是要解决机身的长度问题，进而有效的提升采煤机的电动机功率，提高使用效率。在薄煤层的断层中，夹矸的厚度明显要比中厚煤层厚，因此，要对采煤机的整体结构进行优化设计，提升其抵抗截割坚硬矸石时产生的振动的能力，这是未来发展的一个研究趋势；薄煤层采煤机实现自动化或者人工进行遥控操作也是人们正在努力研究的一个方向；从有链牵引向无链牵引及电牵引方向发展。刨煤机可应用于 1 m 以下的薄煤层综采，设备投资少，经济效益较好。刨煤机刨煤和装煤效率高，可随时推进实现连续采煤，自动设定参数后，无须操作者干预，1 m 厚的煤层产量能达到 1 500 t/h。实现自动化和远程控制的刨煤机不仅高产，而且能最大限度地保证人身安全。由于是切削落煤，出块率高。刨头无动力，工作面不需随机铺设电缆水管等，管理方便。由于浅截深多循环，静力落煤，对顶板的振动小，一次暴露的顶板面积小，有利于顶板的管理，人员在工作面采空区侧作业，不怕片帮，牵引刨链是封闭的，有利于安全生产。刨煤机未来的发展趋势：滑行式和紧凑式刨煤机是未来刨煤机发展的必然趋势; 提高刨煤机刨硬煤的能力。具体通过增加刨煤机的装机功率和提高元部件的可靠性来实现; 提高刨头调向装置的灵敏度。

三、结论

随着我国薄煤层采煤技术的不断完善与发展，我们有理由相信，在社会以及政府的共同努力下，薄煤层丰富的煤炭资源一定会得到更加科学、合理的开放利用。进而更好的促进我国经济建设的顺利开展。本文重点对当前薄煤层采煤工艺进行分析，并对其未来发展趋势进行探索。

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