露天煤礦薄煤層開采工藝方法點滴談

趙瑞璽

摘 要：我國擁有極為豐富的薄煤層資源，煤質(zhì)狀況優(yōu)良。在機械化水平不斷提升的過程中，薄煤層開采水平得到了顯著提高。在煤炭資源日益緊缺的趨勢下，越來越多的人開始關注露天煤礦薄煤層的開采工藝。本文主要從薄煤層的開采價值入手，對露天煤礦薄煤層的開采工藝進行了深入研究，為該領域的工作者提供技術參考。

關鍵詞：露天煤礦 薄煤層開采 工藝方法

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0040-02

相關數(shù)據(jù)顯示，我國薄煤層在總煤層中所占比例約為20%。因為薄煤層的開采成本比較高、開采難度非常大，所以，我國煤炭開采行業(yè)一直都在尋求提升薄煤層開采工藝水平的路徑。從實際開采來看，傳統(tǒng)的挖掘機開采或穿孔爆破工藝容易產(chǎn)生煤矸混雜，影響煤炭質(zhì)量。在開采過程中，人們需要單獨對薄夾矸層或薄煤層實施開采活動?；诖?，針對露天煤礦薄煤層開采工藝展開研究是非常有必要的，對提升露天煤礦生產(chǎn)安全與生產(chǎn)效率具有重要意義。

1 薄煤層的開采價值

在煤炭行業(yè)中，人們將厚度低于1.3m的煤層統(tǒng)稱為薄煤層。薄煤層的厚度非常薄，在分布上往往是斷斷續(xù)續(xù)的，無法展開規(guī)?；?、持續(xù)性的開采。這些導致露天煤礦薄煤層的開采效率非常低，生產(chǎn)成本高居不下，經(jīng)濟效益不佳。近年來，媒體行業(yè)的機械化水平顯著提升，給安全生產(chǎn)與提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造有利條件。當前，薄煤層的煤炭開采量正逐步擴大，開采區(qū)域也更為廣泛。借助先進的薄煤層開采工藝，煤炭行業(yè)的資源回收率顯著提高，資源浪費的現(xiàn)象得到遏制，煤礦的生命周期得以延長?？梢哉f，先進的薄煤層開采工藝為社會創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟價值。

2 露天煤礦薄煤層開采工藝分析

當前，露天煤礦薄煤層的開采工藝主要有：一是小型液壓挖掘機直接采掘工藝；二是大馬力前裝機直接采掘工藝；三是推土機（加裝松土犁）與前裝機聯(lián)合采掘工藝；四是露天采礦機直接采掘工藝。在整個露天采礦行業(yè)中，露天采礦機數(shù)量比較少，但卻發(fā)揮著巨大作用。

2.1 小型液壓挖掘機直接采掘工藝

在以往的露天煤礦開采中，液壓挖掘機很少出現(xiàn)。在中小型露天煤礦不斷發(fā)展的過程中，很多煤礦都引入了小型液壓挖掘機，有效地改善了作業(yè)效率。小型液壓挖掘機的設備投資成本較低，大部分的煤礦企業(yè)都能夠承受。當前，小型液壓挖掘機在露天煤礦中得到廣泛應用，成為最主要的采剝設備。這種設備的優(yōu)勢明顯，具體包括：一是易于調(diào)整，靈動性非常強；二是具有極強的適用性，能夠滿足不同作業(yè)環(huán)境的需要；三是其挖掘力非常大。煤礦企業(yè)在確定好薄煤層后，不需要進行爆破，可以借助小型液壓挖掘機直接進行開采。但是小型液壓挖掘機也存在諸多不足之處，我們應加以正視，具體表現(xiàn)為：一是小型液壓挖掘機規(guī)模小，其生產(chǎn)能力與生產(chǎn)效率都無法與大型設備相提并論；二是在實際操作中，其作業(yè)模式為機械化的間斷模式，給設備操作人員帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在開采中，由于作業(yè)難度太大，很容易出現(xiàn)人為失誤所導致的煤質(zhì)貧化或煤炭損失。

2.2 大馬力前裝機直接采掘工藝

在煤炭行業(yè)中，前裝機最早是被當作輔助設備引入的，其承擔起采、排、道路維護等諸多方面的工作。在中小型露天煤礦發(fā)展的過程中，前裝機開始被人們所重視，從輔助設備逐步發(fā)展為主要設備。前裝機的主要優(yōu)點為：一是具有極強的機動靈活性；二是具有極強的適用性；三是其生產(chǎn)效率非常高。盡管前裝機在露天煤礦薄煤層開采中發(fā)揮著巨大作用，但是很多情況下，無法直接進行采煤作業(yè)，如薄煤層厚度大時、煤層硬時。為了確保前裝機能夠順利完成開采作業(yè)，煤礦企業(yè)應從現(xiàn)實狀況出發(fā)，在前置機前安置大馬力裝置。這樣一來，在開采的過程中將不再進行爆破，能夠直接展開采掘。當然，前裝機也有不足之處，與小型液壓挖掘機一樣，都是機械化間斷式的作業(yè)模式，都容易產(chǎn)生人為失誤而導致的煤質(zhì)貧化與煤炭損失。

2.3 推土機（加裝松土犁）與前裝機聯(lián)合采掘工藝

在早期的煤礦作業(yè)中，推土機與前裝機都是作為輔助設備被引入的，主要承擔的是采、排、道路維護等工作。在中小型露天煤礦發(fā)展的過程中，推土機開始在薄煤層的開采中發(fā)揮巨大作業(yè)。推土機的主要優(yōu)勢有：一是馬力大；二是擁有極強的破碎力。對于那些硬度比較低的薄煤層，推土機能夠直接對其實施采土推堆，裝載機配合做好裝車工作；針對那些硬度非常大的薄煤層，推土機可以借助其前端安置的松土犁而先做好松動處理，不需要進行爆破，從而有效地解決了薄煤層松動爆破難的問題。針對已經(jīng)經(jīng)過松動處理的薄煤層，推土機可以先推堆，再由裝載車開展裝車作業(yè)。當然，推土機也有不足之處，也是機械化間斷式的作業(yè)模式，也容易產(chǎn)生人為失誤而導致的煤質(zhì)貧化與煤炭損失。

2.4 露天采煤機直接采掘工藝

在我國煤炭開采水平不斷提升的過程中，露天采煤機出現(xiàn)。這種露天煤礦開采設備具有諸多優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為：一是這種設備在開采的過程中不需要進行穿孔爆破，所開采出來的煤也無需進行破碎處理，減少了作業(yè)工序，提高了作業(yè)效率；二是這種設備具有極強的可選擇性，能夠應對斷層、夾層、薄煤層等多種作業(yè)需求；三是該設備的安全性能優(yōu)良，具有高效節(jié)能的特點與極強的環(huán)保價值；四是這種設備的作業(yè)模式為連續(xù)化作業(yè)模式，靈動性非常強。

作為最新一代的露天煤礦開采設備，露天采煤機能夠簡化整個開采工序，不需要在進行穿孔爆破與破碎等環(huán)節(jié)，并且能夠?qū)Ρ∶簩訉嵤┹^深的一次性采掘。這種設備上安裝有可條件的高滾筒式截割部，借助旋轉的滾筒截齒而對礦體進行切割。而此設備具有生產(chǎn)效率高、媒體回采率高的特點。在順延薄煤層頂?shù)装遄鳂I(yè)的過程中，該設備能夠根據(jù)頂?shù)装宓膶嶋H變動狀況而隨時對鏟板及滾筒進行調(diào)整，從而實現(xiàn)鏟板角度與頂?shù)装宓膮f(xié)同。與此同時，該設備還能夠使得所有一刀煤都徹底，提升了煤炭采回率，杜絕了人為失誤而產(chǎn)生的煤炭貧化與煤炭損失。

在露天采煤機的運行下，切割后的粉煤粒度相對均勻，破碎程度非常好，能夠滿足電廠與煤化工企業(yè)的用煤需求。在該設備的前端帶有裝載裝置，能夠借助星輪而收集所切割下的礦體，轉移到設備中中部的刮板運輸機；刮板運輸機能夠?qū)⑦@部分粉煤輸送到設備的后部分，并將其卸載與膠帶裝載機上；膠帶裝載機能夠進行多角度的調(diào)整，從而將這些粉煤運輸?shù)窖b載車上。由此可知，露天采煤機是一種綜合性能非常強大的設備，能夠滿足薄煤層開采的諸多需求。

目前，國內(nèi)應用的露天采礦機種類非常多，除了國產(chǎn)的設備外，還有部分進口設備，如德國維特根露天采礦機和美國威猛露天采礦機。德國維特根露天采礦機融合了銑刨、膠帶裝卸等技術，進一步簡化了開采工藝，能夠在不需要爆破的情況下，實現(xiàn)安全、高效的作業(yè)。除此之外，該設備采用的是水平臥底式的作業(yè)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)精準開采，最大限度地降低對周邊環(huán)境所造成的影響，提高煤炭質(zhì)量，減少無用工作量，優(yōu)化整個煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。威猛露天采礦機內(nèi)融合了大型液壓系統(tǒng)，全面提高了滾筒切削效率，切深可達到65cm。該設備的切割方式是“自上而下”的，主機不需要過多的牽引力就能夠產(chǎn)生巨大的切削穿透力，有效地節(jié)約了燃油成本。除此之外，這種設備所生產(chǎn)出來煤粒度較小，非常均勻。

3 結語

隨著科技的發(fā)展，露天煤礦薄煤層開采工藝水平有了顯著提升。當前，應用最為廣泛的是露天采礦機直接采掘工藝，其簡化了傳統(tǒng)開采工藝，提高了作業(yè)效率，有效地降低了投入成本，杜絕了煤炭貧化與煤炭損失現(xiàn)象，使得煤礦企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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