薄煤層綜合機(jī)械化采煤工藝的研究與應(yīng)用

摘 要：近些年我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，民眾生活以及化工企對(duì)煤炭的需求量也越來越大，所以在煤炭的開采過程中的生產(chǎn)效率就需要提高，實(shí)現(xiàn)薄煤層開采的高效主要是要發(fā)展機(jī)械化。在自動(dòng)化、機(jī)械化的水平迅速得到發(fā)展的基礎(chǔ)上開采薄煤層是采煤工藝的進(jìn)步，對(duì)促進(jìn)煤炭的生產(chǎn)效率有很大的提高。本文針對(duì)薄煤層綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行了簡單的探究，在一定程度上為薄煤層機(jī)械化開采提供了有效的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：薄煤層；機(jī)械化；采煤工藝

0 引言

我國的薄煤層可開采量達(dá)60多億噸，但是可開采量雖然如此巨大，由于地理環(huán)境的影響導(dǎo)致開采難度十分大，目前國內(nèi)的薄煤層開采水平單一化，薄煤層的勞動(dòng)效率相對(duì)來講較低，人工消耗也非常的大。機(jī)械應(yīng)用十分有限，就目前情況來看，煤礦需求量的加大和開采量的限制都決定了薄煤層機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用的必要性，提高煤炭開采技術(shù)勢(shì)在必行。

1 薄煤層采煤方法

1.1 刨煤機(jī)綜合機(jī)械化開采機(jī)組

刨煤機(jī)便于實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)代化設(shè)備，它的操作十分的簡單，勞動(dòng)條件較好，地壓采煤可以在刨煤機(jī)綜合機(jī)械化的過程中得到合理利用。刨煤機(jī)的切割速度高達(dá)3m/秒，功率超過2×200kw，根據(jù)煤的硬度，每刀切割的深度達(dá)250mm，刨煤機(jī)在采煤過程中機(jī)組自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)較為簡單，全部是智能化的，而且維修方便。刨煤機(jī)可以讓瓦斯自然釋放，防止瓦斯爆炸。移動(dòng)支架和輸送機(jī)的應(yīng)用使工人可以找到自己的工作位置，勞動(dòng)的強(qiáng)度被降低，也節(jié)約的工作的時(shí)間。

1.2 滾筒采煤機(jī)綜合機(jī)械化開采機(jī)組

現(xiàn)在國產(chǎn)薄煤層滾筒采煤機(jī)基本可以滿足煤層厚度0.8～1.8m，主要是中硬以下的薄煤開采，滾筒采煤機(jī)的應(yīng)用可以得心應(yīng)手的適用于厚度的變化，滾筒采煤機(jī)對(duì)工作面的要求比刨煤機(jī)要低很多，但是滾筒采煤機(jī)也存在著重要的問題，它的機(jī)身非常小，功率卻很大，維修困難。因此在操作的過程中應(yīng)該注意到這一點(diǎn)所帶來的不便。刨煤機(jī)的設(shè)備簡單，在厚度較小的煤層的開采過程中比較得心應(yīng)手，滾筒采煤機(jī)的適應(yīng)能力十分強(qiáng)，地質(zhì)條件的惡劣一般不會(huì)影響其工作，硬煤或者厚度變化較大的薄煤開采層都可以有效的開采，但是也存在一定的限制。

新一代的滾筒采煤機(jī)總功率小于400kw，每個(gè)滾筒上的切割率不小于150-200kw。滾筒采煤機(jī)的牽引力取決于采煤機(jī)的截割功率、采煤機(jī)的重量、行走阻力和回采煤層傾角等因素。薄煤層采煤機(jī)裝機(jī)功率在200kW以下，在采用單牽引時(shí)，牽引力大約是200kN；采用多電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)時(shí)，裝機(jī)功率在300kW以上，雙牽引時(shí)牽引力為300～400kN。

1.3 螺旋鉆機(jī)開采

螺旋鉆機(jī)開采是一種相對(duì)簡單的薄煤層開采方法，操作方式如下：首先開掘平巷，在平巷中，安裝適應(yīng)煤層厚度的鉆頭，然后向巷道兩側(cè)煤層中鉆進(jìn)。鉆頭上裝有截齒，在鉆進(jìn)過程中，截齒截割掉的煤塊隨著螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)被帶出鉆孔，落入平巷中的運(yùn)輸設(shè)備向外運(yùn)出。鉆孔的深度一般為30-40m。在若干鉆孔之間留設(shè)支撐煤柱支護(hù)頂板。此種方法輸送設(shè)備的選擇相對(duì)簡單廣泛。支護(hù)方便，即根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，只需選擇適當(dāng)?shù)拿褐粼O(shè)距離就可達(dá)到支護(hù)目的。工人在巷道內(nèi)操作，不進(jìn)工作面，改善了作業(yè)環(huán)境，且規(guī)避了工作面的危險(xiǎn)。受采高低和煤層賦存復(fù)雜等因素的影響，薄煤層長壁開采對(duì)工作面設(shè)備（尤其是滾筒采煤機(jī)）的功率和操控性，選型和配套等提出了更高的要求。薄煤層工作面頂板位移較小，頂板控制相對(duì)簡單，因此支架在保證強(qiáng)度的前提下盡可能地減小尺寸，以方便支架的安裝、運(yùn)移，適應(yīng)薄煤層低矮的空間。

2 薄煤層綜采技術(shù)需要注意的要點(diǎn)

2.1 工作面經(jīng)過斷層時(shí)采取的措施

在薄煤層開采經(jīng)過斷層的過程中需要使用爆破松動(dòng)的方法先將開采范圍內(nèi)的巖層進(jìn)行處理，避免使用采煤機(jī)械時(shí)強(qiáng)行生硬地進(jìn)行巖土開采。這避免了由于煤層開采對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。挑頂落底的高度不能太低，最好控制在一米以上，這樣使采煤的過程中機(jī)械輸送也具有穩(wěn)定性。

2.2 防止支架傾倒的措施

支架的穩(wěn)固性關(guān)乎采煤過程中的安全問題，所以加強(qiáng)對(duì)支架的及時(shí)調(diào)整是一項(xiàng)重要的工作，要派專門人員看護(hù)。讓支架的受力一直保持平衡的狀態(tài)，只有這樣支架受力才能均勻。支架護(hù)理的問題常常出現(xiàn)，空頂、冒頂?shù)榷紩?huì)在日常的作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，這就需要加強(qiáng)對(duì)支護(hù)頂板進(jìn)行嚴(yán)格的處理。

3 對(duì)我國薄煤層綜采技術(shù)的展望

薄煤層開采中機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于我國煤礦業(yè)進(jìn)步有著重要的意義，在技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新中，機(jī)械的作用會(huì)越來越大，在未來薄煤層開采技術(shù)展望中要重視設(shè)備的更新和技術(shù)的改進(jìn)，要對(duì)以往的變頻調(diào)速電機(jī)牽引技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，按照不同煤層的開采需求，發(fā)展與之相適應(yīng)的開采電機(jī)牽引方式，以此促進(jìn)開采效率的提高。為了促進(jìn)我國的煤炭開采技術(shù)，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)是必須走的路，采煤的結(jié)構(gòu)會(huì)在不斷的更新技術(shù)的同時(shí)變得簡化。生產(chǎn)力的進(jìn)步不能忽略了工人工作環(huán)境保護(hù)，在薄煤層的開采中粉塵的產(chǎn)生是不可避免的，作業(yè)環(huán)境惡劣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致工人的身體受到傷害，所以，煤炭開采中的降塵技術(shù)一定要進(jìn)行研究，這不僅對(duì)工人工作環(huán)境的保護(hù)，也是對(duì)整體環(huán)境的保護(hù)。煤炭開采技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展就是在不斷進(jìn)步技術(shù)的過程中不忽略環(huán)境的改善。

4 結(jié)論

我國的煤炭需求量之大決定了我國的煤炭開采技術(shù)機(jī)械化融入的必要性，只有機(jī)械才能使生產(chǎn)力加大，才能滿足我國的煤炭需用量。薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的有效運(yùn)用可以使我國煤炭資源獲得充分的開發(fā)，在采煤的過程中安全性有很大提高，生產(chǎn)成本也被降低。但是還是有一些問題的存在，所以機(jī)械也在不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新之中，薄煤層機(jī)械的改進(jìn)對(duì)于我國的煤炭開采事業(yè)有著重要的意義，技術(shù)的提高就是生產(chǎn)力的提高，生產(chǎn)力的提高就可以促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：岳慶雷（1966-），男，山東莘縣人，工程專業(yè)。從事采礦技術(shù)及管理工作。