摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，科学技术的发展水平也有了很大的提高。本文主要对薄煤层综采工作面高产高效开采方法进行研究，并对得出的效果进行分析，从而进一步阐述了薄煤层综采工作面的合理应用。薄煤层通常是指在1.3m以下的煤层，由于薄煤层的工作环境比较恶劣，导致开采难度较大，我国的薄煤层分布地区较广，几乎占整个煤矿开采的50%。因此，薄煤层综采工作面高产高效开采方法的研究至关重要。
关键词：薄煤层；综采工作面；高产高效；开采方法探讨
引言
我国在对薄煤层开采进行研究中国结合了德国的研究成果，在20世纪80年代初。我国从德国购进了一批专用于薄煤层开采的刨煤机综采设备，在这批设备的投入使用中，却发现会用效果不佳。由于设备的零件产地、适用环境、维修养护等方面，不能够得到及时的处理与解决，就导致这批德国设备不能够在我国广泛的推广。虽然近些年来，我国在薄煤层开采有了一定的发展，并就炮采、机采提出了一些理论研究，但是对于大功率的薄煤层开采技术的应用上还存在着诸多的不足，这是也我国相关领域的专业人员在不断探索的方向。薄煤层采煤层在工作中由于空间狭小、作业面受限、软底、瓦斯含量高等提点，就导致在工作中加强对作业面的支撑工作成为了工作重点，并且支撑空间必须要满足支架长度，维持设备高度。因此，能够使设备的开机率的提升，工作面的设备故障减少，甚至出现无故障的最优环境的设备应运而生，这种设备就是薄煤层大功率成套设备。
1薄煤层工作面的参数
液压支撑是整个综采工作面的主要工作原理之一，因此对于薄煤层综采工作面的支护系统的参数确定就尤为重要，通过对制度系统中强度与底板的比压，如果底板比压较小，相对开说，就能够不断的提升在使用中所需对于空间的支撑强度。顶板的稳定性是整个薄煤层综采工作的重点，顶板主要分为几种，其中有伪板、软底板等。随着施工的逐渐进行，当前就顶板的斜坡煤层中，多采用掩护式的支架，并且这种支架方式已经能够在实际的施工中保证经济效益。掩护式支架主要就是利用两柱支撑法，由两个支撑柱合理支撑稳定度较低的顶板。薄煤层综采工作具有采高小、顶板不稳定等特点，在使用中要根据对于比压的计算，决定采用压强的大小。在底板比压小于1.6MPa的时候，对工作设备的阻力较大，就要采用使用与断层煤面的工作支架，控制在0.6-2m以内，能够就不同的工作情况对液压设备进行调整。在实际施工中也要综合考虑瓦斯问题，保证工作面的通风合理，加大通风断面，可以选择加长顶梁式支架，以保证通风需求。
2薄煤层高产高效开采方法
2.1薄煤层大功率开采
薄煤层综采工作面大功率设备的正确悬着是保证薄煤层综采工作能够顺利进行的前提，能够提高工作的效率，保证工作环境的安全与稳定，进一步提升产值。在煤矿开采工作中，采煤机、液压支架、刮板运输机是综采工作三个必要的设备，要想让煤矿开采工作得以顺利实施，就要不断的提升液压支架与采煤机、和刮板运输机的配套能力。采高与截深采煤机的采高能够适应不同煤层的厚度进行调节，在开采的过程中，必须要考虑到浮煤和顶板下沉的现象，当在薄煤层进行工作时，就要注意实际工作中煤层不断的减少的问题，通过调整采煤机的采高，保证采煤机的正常应用：最小采煤机的采高：Hmin=H2min+0.2最大采煤机的采高：Hmax=H2max-0.2式中：Hmin、H2min表示采煤机最小采高与采煤机的最大采高，单位为m。Hmax、H2max表示支架最小采高与采煤机的最大采高，单位为m。通过以实际的煤层开采为例，对上述算式的理解与计算，能够得出计算得出实际煤层在大的采高高度为2m，最小的采高高度为0.8m。在实际施工中将煤层初期浮煤、煤层厚度变化等因素综合考虑进来，将采煤机的卧底量设计为200mm以上，这样的能够保证底板能够被割平。此外，为了进一步解决薄煤层工作的各种特点，将牵引采煤机设计为双驱动的模式，在每一个摇臂上都安装着两个驱动电机，并且是两个电机保持水平的状态，以减小摇臂的厚度，让改造后的摇臂更加能适应与薄煤层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时为了降低采煤机的机体高度，增加薄煤层工作面的活动工作空间，使用8驱动电机、4台部截割部电机、2台牵引电机和一台调高电机配置的采煤机。
2.2采煤机功率
采煤机的功率与煤矿的硬度有关，在实际施工中也要根据不同的施工情况进行不同的分析。例如，当硬度f小于3时，采煤机的截割功率可以设定在4×（100-110）kW，通过对采煤面坡度的分析，将牵引功率设为20kW，此时在这样配置下的采煤机的功率应当为400-500kW。还要注意在设置采煤机的功率是，要注意将变频装置与采煤机功率分开进行设置，在进行机器布置的时候，将调高设备进行单独设置，这样有利于在实际工作中能够就现场需求进行极其设备高度的调节，以满足薄煤层对于采高要求的变化。
2.3刮板运输机
薄煤层的特点导致了在安装刮板运输机的时候，将机头的高度设定为0.8m左右（浮动区间为0.1m）。将电动机由垂直布置改为水平布置，合理安排好机巷、风巷，在机头、机尾的布置中，可以采用积木的堆积方式，以便能够使用于各种层面的刮板运输机设计。
3薄煤层回采工艺以及监测
3.1回采工艺
（1）移架，移架要求操作人员在操作中必须要保持足够的操作空间，这样既能够保证操作的实施，有能够保障工作人员的工作安全。（2）割煤，一般来说，缓倾斜的薄煤层在进行割煤施工时，采用的都是双向割煤的方式，这样的方式既有利于割煤的便利，又有利于采煤机的装煤工作。（3）装煤，采煤机设有挡板，没能够依靠刮板运输机进行装煤，在薄煤层使用中，通过滚筒旋转的方式，能够有效的降低采煤机的高度，并且获得较好的装煤和推煤的效果。
3.2检测
（1）侧区预计测站的布局设置对工作面上的支架进行排序（No.1-7），在工作面中设立三个观测区，在机尾处设置三个观测区。并且将每一观测区与观测支架进行连线，能够通过每一条线路的信号变化，对支架工作中所受到的阻力进行连续监测，在监测中同时注意对支架的顶板、底板等内容进行观测。通过观测我们发现矿压显现的规律，第一次矿压的步距为22.3m，在来压阶段支架的工作阻力会持续加大，煤壁出可能会出现片帮的现象。（2）支架工作的状态支架工作的状态主要分为以下几种：阻力状态，实际测得支架工作阻力为1900kN，产生了支架68%-77%的工作阻力，在初次来压的过程中工作阻力为2000kN，设计中的支架阻力为22%；初撑力状态，通过实际的测量能够得出支架的为1270kN，大于比例65%，在初撑力占比例为75%，最大初撑力可以达到1500kN。所以在支架的使用中要充分用好初撑力，对整个工作面起到支撑作用。
结语
薄煤层综采工作面高产高效开采方法的研究在提升薄煤层综采工作的工作效率、提升薄煤层综采工作面高产上都有着重要意义，对整个采煤作业的进行也至关重要。能够不断提升薄煤层综采工作设备的性能。
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论文作者: 赵曰华
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
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