1、薄煤層煤炭開采現(xiàn)狀分析和對策作者：米小瑞來源：科技資訊2011年第23期米小瑞(山西煤炭進出口集團蒲縣豹子溝煤業(yè)有限公司 山西臨汾041204)摘要:我國煤炭資源的儲量豐富,但賦存條件比較復雜，分布的地域遼闊、地形多樣。通過 多年的開采，許多煤礦的厚煤層已經(jīng)進入開采的尾聲，相比較而言薄煤層占全國總儲量的將近 20%,開采量卻僅占十分之一，還有很大的開采空間，如何將這將近60億噸的煤炭充分的利用起來, 使我們面臨的一個迫切的問題。關鍵詞:薄煤層 煤炭 開采中圖分類號:TD823.251文獻標識碼:A文章編號：1672-3791(2011)08(b)-0108-021薄煤層開采中存在的問題根據(jù)煤炭

2、工業(yè)礦井設計規(guī)范，二號煤層為薄煤層，厚度在0.35m1.28m之，采區(qū)回采率 85%,工作面回采率97%。這部分的煤炭占全國煤炭總儲量的19%，約60億噸，開采數(shù)量占全國總 開采量的10.4%。是在厚煤層接近枯竭后的一大開采重點。(采區(qū)回采率=)薄煤層開采中存在以下問題。采高低,工作條件差,設備移動困難。特別是薄煤層綜采工作面，當?shù)陀?.0m以下時,工 作人員很難出入工作面，更不可能進行作業(yè)。而采煤機械由于受到了空間的限制，液壓支架往往 要兩伸縮或三伸縮才能滿足要求,大大提高了設計難度和制造成本。采掘比大，掘進率高，采煤工作面接替困難。由于機械化生產(chǎn),掘進速度大大提高,但回采 巷道為半煤巖巷道

3、其掘進手段較之過去未有大的變化，遠遠跟不上機采的速度，造成了綜采面的 接替緊張。由于薄煤層的工作面和地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，常遇到斷層等地質(zhì)構(gòu)造，相比于厚煤層開采，給長 壁工作面的機采造成了更大的困難。薄煤層長壁工作面的機械化采煤投入產(chǎn)出比遠沒有厚煤層的可觀。技術(shù)水平，裝備水平 與厚煤層開采相當，但產(chǎn)出卻往往只有一半或更低。由此看來，只有大范圍的推進機械化采煤的進程，在不同的地質(zhì)條件下,使用合適的開采設備 與技術(shù)手段才能彌補以上的種種缺陷、不足。2 煤炭開采機械化我國的薄煤炭開采經(jīng)歷過幾個階段,50年代主要采用的是炮采,20世紀60年代采用深截煤 機掏槽，爆破落煤,70年代后，我國的薄煤層開采有了較大的

4、技術(shù)進步，74年研制了 BM-100滾筒 式采煤機,90年代分別從烏克蘭和俄羅斯引進了螺旋鉆采煤機，2003年又引進了三鉆頭螺旋鉆采 煤機，進行薄與極薄煤層的開采。我國現(xiàn)在使用的采煤設備主要有滾筒式采煤機，刨煤機和螺旋 鉆采煤機。采煤機的選擇要與工作面的生產(chǎn)能力相適應，其平均落煤能力可用下式計算：I +4tA- - 7 - flffrH + 為果氓扒吞煌瞠.Fj七卷工作面m阮 l*4llA.li!r.IS!lErt!L411HEEW nfiHiTSiiK噬辿段* VMl： #卻畤-iai nK心A郵T14.拍 Hr!.InJ-i.ln bi-n.1ab3.SI.J? rii.|項R.Zim*i

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6、避免人為開口、開槽，要有強勁的破巖能力，由于是工礦使用環(huán)境，采煤機還必須結(jié)構(gòu)簡單，便于 安裝和維護。根據(jù)該要求設計的滾筒式采煤機分為騎輸送機式和爬底板式兩種，前者用于開采 0.8m0.9m的煤層，后者用于開采0.6m0.8m的煤層。國產(chǎn)滾筒式采煤機主要技術(shù)參數(shù)如表1 所示。2.2刨煤機刨煤機利用刨刀刨煤，沿工作面往復落煤和裝煤，刨煤機靠工作面輸送機導向，其結(jié)構(gòu)簡單， 工作可靠，便于維護，同時，刨煤機切深小，僅刨落煤壁壓酥區(qū)表層，刨落單位體積的煤層能耗小， 刨落的煤塊大，煤粉、煤塵量小。為了提供刨煤能力，現(xiàn)在使用的刨煤機急需在功率、刀頭硬度、連接可靠性和數(shù)控靈敏度等 方面的改進。國產(chǎn)刨煤機的主要

7、技術(shù)參數(shù)如表2所示。2.3螺旋鉆采煤機螺旋鉆采煤是利用螺旋鉆干鉆入煤層采煤,并通過鉆桿將采落的煤運出，鉆具可以采用一到 三個鉆頭采煤，根據(jù)煤層的厚度來選擇鉆頭的直徑，并通過送風、送水系統(tǒng)將風和水送入鉆孔以 保證瓦斯和粉塵含量達標。國產(chǎn)螺旋鉆采煤機主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。薄煤層的生產(chǎn)特點決定了其高效生產(chǎn)的唯一途徑就是提高長壁工作面的自動化程度。由于 采高低，工作面內(nèi)人員作業(yè)困難，必須提高煤層工作面內(nèi)采、支、運等工序的自動化程度才能提 供薄煤層的經(jīng)濟產(chǎn)量。因此，由計算機控制的自動化定量刨煤和螺旋鉆采煤機開采將是今后機械 化、自動化采煤的發(fā)展趨勢。3薄煤層采煤的安全生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)要做到“一通三防”

8、，薄煤層開采的安全措施相比于厚煤層更加重要，因為在 實施過程中由于采高低，地況復雜等因素，很難做到良好的通風與防塵、防瓦斯并杜絕煤塵自燃。 因此,在開采過程中要更加謹慎。3.1通風首先要計算通風量，根據(jù)瓦斯的涌出量和人員的空氣需求量等因素，合理計算通入的空氣總 量,并結(jié)合風速進行驗算。其次要采用雙風機、雙開關的通風系統(tǒng)，配備一定數(shù)量的檢測設備，能 夠及時提供巷道內(nèi)的空氣濃度信息并給予調(diào)整。3.2瓦斯防治對涌出量過高的工作面進行瓦斯抽放,配備完善的通風系統(tǒng)，并對工作面各段進行瓦斯?jié)舛?檢測,采煤設備必須與濃度檢測設備聯(lián)網(wǎng)，一旦濃度超標可以保證采煤設備及時斷電停采，人員能 夠及時撤出。必須給相關的

9、檢測人員配備移動設備，方便時時檢測。3.3 防塵采煤機內(nèi)外噴霧防塵，在整個噴霧管線上設置過濾系統(tǒng)，噴霧時要確保水質(zhì)、水壓，當無水或 噴霧裝置故障時,應停止采煤。3.4防止煤塵自燃發(fā)火定期對回風和上隅角進行取樣化驗，確保煤塵濃度;使用過的油脂、棉紗、布頭、紙屑不能 隨意堆放；順槽皮帶應使用阻燃材料，并配備一定的滅火設備;加強電氣設備維護和明火管理。4結(jié)語薄煤層開采需要投入大量的資金和技術(shù)，相比于厚煤層開采難度更大，由于工礦環(huán)境的限制, 厚煤層的人工開采方式不再適用，需要大范圍的推廣自動化、機械化的開采技術(shù)。方能滿足開采 的需要，我國的薄煤層開采技術(shù)與國際領先水平仍有差距，需要科研人員的不斷努力和從業(yè)人員 的不斷實踐才能有進一步的提高。參考文獻李建平，杜長龍,張永忠.我國薄與極薄煤層開采設備的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J.煤炭科學 技術(shù)，2005,33(6).溫慶華.