分析薄煤層采煤工藝優(yōu)化方案實(shí)施效果

【摘要】我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于煤炭的需求量和依賴度不斷提升，如何更好的提升煤炭開采總量與質(zhì)量是當(dāng)前必須加強(qiáng)研究的課題。薄煤層作為提升開采產(chǎn)量與利用率的關(guān)鍵，通過提升機(jī)械化水平等手段實(shí)施優(yōu)化方案能夠明顯開采效果，是具體開采實(shí)踐中可大力應(yīng)用和開發(fā)的優(yōu)秀工藝。

【關(guān)鍵詞】薄煤層；采煤工藝；機(jī)械化；優(yōu)化；效果

薄煤層受煤層厚度的影響，開采方面工作難度較大，對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的需求較高，因而是煤礦開采中限制開采能力與效益的重要難題之一。對(duì)薄煤層采煤工藝的研究，對(duì)于提升煤礦開采技術(shù)實(shí)力，研發(fā)新設(shè)備，創(chuàng)作更多的經(jīng)濟(jì)效益有積極作用。針對(duì)本地區(qū)薄煤層實(shí)際開采情況，結(jié)合當(dāng)前技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)優(yōu)化方案并實(shí)施，是薄煤層開采工作中的重要實(shí)踐，也是積累經(jīng)驗(yàn)為日后更好的解決問題做技術(shù)儲(chǔ)備與經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備的關(guān)鍵之一[1]。下面結(jié)合本地區(qū)薄煤層采煤工藝情況，觀察優(yōu)化方案的實(shí)際實(shí)施效果。

一.薄煤層開采現(xiàn)狀

煤炭資源是我國(guó)分布較為廣泛且儲(chǔ)量豐富的一種重要戰(zhàn)略資源，隨著開采效率的提升與國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)展對(duì)煤礦產(chǎn)量需求的增長(zhǎng)，對(duì)提升煤礦開采質(zhì)量提出了新的要求。薄煤層作為重要的煤礦資源，因開采難度大、安全系數(shù)低、地質(zhì)復(fù)雜、專門開發(fā)設(shè)備稀少且效率低，致使這些煤礦資源被大大的浪費(fèi)，成為了煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展中必須攻克的難題。

薄煤層的開采是煤礦開采工作中的重難點(diǎn)，這種薄煤層的厚度一般<1.3m以下，針對(duì)這種厚度的煤層開采對(duì)于對(duì)技術(shù)和設(shè)備要求較高，因受限于技術(shù)和裝備等原因，薄煤層的開采經(jīng)常處在被閑置的狀態(tài)從而造成浪費(fèi)，作為擁有眾多資源的薄煤層，如果能夠做好優(yōu)質(zhì)開采，對(duì)于提升煤礦產(chǎn)量，創(chuàng)作更大的利潤(rùn)具有積極意義。

前些年的煤層開采主要集中在中煤層與厚煤層，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備的完善，薄煤層的開采也逐漸有了可能性，與之前的開采相比，薄煤層的開采有幾個(gè)較為典型的特點(diǎn)，一是在開采過程中只能以爬行或者臥姿開采，二是開采條件差，設(shè)備使用難度高，三是工作面的接替難度大，掘進(jìn)效率低，四是投入與產(chǎn)出相比非常低[2]。但是隨著越來(lái)越多技術(shù)難關(guān)被克服，越來(lái)越多的新型技術(shù)和設(shè)備被應(yīng)用于薄煤層開采，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)開采已經(jīng)有了實(shí)現(xiàn)的可能。應(yīng)用多種采煤工藝優(yōu)化方案實(shí)施優(yōu)秀開采，將會(huì)取得較為理想的效果。

二.薄煤層采煤工作優(yōu)化方案實(shí)施效果

煤礦作為不可再生資源，其儲(chǔ)量是有限的，面對(duì)儲(chǔ)量日益減少的煤礦產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前情況下加強(qiáng)、加快薄煤層開采對(duì)于減少資源浪費(fèi)、滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和保護(hù)煤礦資源有著積極影響，在加強(qiáng)課題研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，充分實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的優(yōu)質(zhì)開采，已經(jīng)成為了當(dāng)前順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展潮流趨勢(shì)的重要目標(biāo)。

對(duì)于現(xiàn)代采煤企業(yè)來(lái)說，提升礦井綜合機(jī)械化水平已經(jīng)成為了煤礦企業(yè)薄煤層開采發(fā)展的必經(jīng)之路，比如煤層中含有較大的黃鐵礦結(jié)核石的時(shí)候，使用機(jī)械化開采難度較大，但是機(jī)械化程度過低的時(shí)候，又會(huì)影響著礦井的開采與發(fā)展。針對(duì)這種問題，在采煤機(jī)的選擇上要選擇裝機(jī)功率大、機(jī)身薄、搖臂臥底量大、過煤高度大的機(jī)器；支架必須要適合于煤層地板軟，行走容易，在支架上面加裝擋煤板能夠隨時(shí)進(jìn)行爆破作業(yè)；溜子要解決薄煤層三角煤截割等一系列問題[3]。本地區(qū)煤礦中薄煤層分布廣泛，致使機(jī)械化開采水平一直無(wú)法提升，職能依靠傳統(tǒng)的“打眼放炮、大锨攉煤”生產(chǎn)方式進(jìn)行開采，在人力資源、物力資源上都是一種浪費(fèi)，同時(shí)效率和效益也極其低下。針對(duì)這種發(fā)展現(xiàn)狀，多年來(lái)，圍繞著提升機(jī)械化開采水平、提升開采安全系數(shù)與效率等課題展開了積極的研究與探索，并且最終取得了明顯的效果，比如針對(duì)含有堅(jiān)硬夾矸煤層的開采成功研究出了滾筒采煤機(jī)無(wú)人自動(dòng)化工作面成套設(shè)備與技術(shù)。滾筒采煤機(jī)如圖1。

這些配套設(shè)備與技術(shù)很大程度上改變了含堅(jiān)硬夾矸薄煤層的開采，在技術(shù)水平上也達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。滾筒采煤機(jī)無(wú)人自動(dòng)化是將國(guó)內(nèi)外眾多先進(jìn)研究成果和技術(shù)工藝結(jié)合本地區(qū)薄煤層實(shí)際情況進(jìn)行了綜合優(yōu)化，通過加大一次起炮長(zhǎng)度和炮眼深度來(lái)解決快速推進(jìn)問題，配合設(shè)備中的高效鏟襠裝置、大功率刮板輸送機(jī)等解決快速運(yùn)輸和安全支護(hù)等問題。在具體開采實(shí)踐應(yīng)用過程中，應(yīng)用結(jié)果顯示這些設(shè)備與技術(shù)無(wú)論是在性能還是質(zhì)量方面都十分可靠，高效解決了當(dāng)前薄煤層開采難度大、效率低和效益低等情況，使薄煤層的開采工作變得更為容易，也進(jìn)一步提升了我國(guó)煤礦開采的水準(zhǔn)[4]。在袞州煤礦試驗(yàn)任務(wù)4701工作面應(yīng)用滾筒采煤機(jī)無(wú)人自動(dòng)化技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了工作面煤礦開采的全過程的自動(dòng)化，且在落煤和裝煤工藝方面的機(jī)械化進(jìn)一步提升了開采產(chǎn)量，最高月產(chǎn)量多達(dá)5.2萬(wàn)噸，創(chuàng)下歷史之最。這種機(jī)械裝置與傳統(tǒng)開采工藝相比，不僅極大的改善了作業(yè)環(huán)境，提升了安全系數(shù)，將工作效率與工程質(zhì)量拉高到新的層次，且對(duì)于工作人員來(lái)說，無(wú)論是從勞動(dòng)強(qiáng)度和安全系數(shù)方面都有了極大改善，且這套設(shè)備很好的提升了資源的回收率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響，無(wú)疑是未來(lái)發(fā)展的新思路。

滾筒采煤機(jī)這套設(shè)備以集中自動(dòng)化控制和人工干預(yù)為主要研究方向，通過加強(qiáng)對(duì)工作面成套設(shè)備的控制自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)開采過程中的故障診斷、信息聯(lián)系與交換、工程監(jiān)測(cè)等，提升開采開采工藝，逐步實(shí)現(xiàn)工作面內(nèi)的少人化甚至無(wú)人化開采[5]。在山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)梅花溝煤業(yè)不少薄煤層工作面應(yīng)用滾筒采煤機(jī)無(wú)人自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了精確定位、記憶切割、俯仰判斷、跟機(jī)移架、多循環(huán)清浮煤等各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)交換和工藝優(yōu)化，即使在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)也能夠?qū)崿F(xiàn)開采，取得了極好的應(yīng)用效果。

煤炭作為一種不可再生資源，在開采過程中提升開采質(zhì)量和效率對(duì)于滿足當(dāng)前需要和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，通過提升機(jī)械化水平達(dá)到有效利用資源的目的，這種技術(shù)上的突破和實(shí)踐上經(jīng)驗(yàn)的積累對(duì)于未來(lái)煤炭行業(yè)的發(fā)展有著重要作用。