摘要：目前，薄煤层由于开采所需要的劳动力大、机械化程度低、相应的安全系数低，所以，相对于整体的煤炭储量而言，薄煤层的开采比例非常小，从而导致煤炭资源的严重浪费。只有加强薄煤层开采的机械化水平，通过技术手段提高煤层的开采率，才能够解决这一现实的问题。在现有的煤层开采机械中，每种机械都具有其自身的特点，应该结合实际工程需要，选择合适的方式进行开采，从而提高煤炭的开采效率。
关键词：煤层开采；综合机械化；现状
引言
目前，薄煤层由于开采所需要的劳动力大、机械化程度低、相应的安全系数低，所以，相对于整体的煤炭储量而言，薄煤层的开采比例非常小，从而导致煤炭资源的严重浪费。只有加强薄煤层开采的机械化水平，通过技术手段提高煤层的开采率，才能够解决这一现实的问题。在现有的煤层开采机械中，每种机械都具有其自身的特点，应该结合实际工程需要，选择合适的方式进行开采，从而提高煤炭的开采效率。
一、目前在煤层开采之中出现的问题
（一）地理与空间分布的影响
在薄煤层开采的过程之中由于在地理与空间分布上的种种限制，导致了在开采过程之中受到了重重的阻碍。在开采的过程之中瓦斯问题也是一个极大的安全隐患，并且在开采过程之中极易引发崩塌的现象使得开采人员在开采过程之中的行动受到了极大的限制，所以存在着较多的安全隐患。
（二）煤矿浪费较为严重
由于在薄煤层的开采之中薄煤层与厚煤层在厚度上的差距，所以在薄煤层开采过程之中就会出现大量的煤矿浪费的现象，在相关数据的显示之中由于厚度的不同所造成的煤矿浪费程度也不相同。一般来说煤层越薄浪费程度就越大，不仅仅是煤层厚度的影响还有就是煤矿所处的地理环境的不同也会造成开采过程中的浪费。
（三）周期运作紧张
由于煤层较薄的原因，所以在开采过程之中为了确保开采的产量所以要不断的缩短开采的周期。在开采过程之中周期不断的缩短，在开采过程之中周期性的运转极为紧张，机械的运转频率也在不断的加快。
（四）资金投入较大
相较于对于厚煤层的开采薄煤层的开采所投入的资金明显的较大，因为薄煤层在开采的过程之中周期性要求短，而且对于技术的要求更加的大。但是也是有其自身的优势在开采的过程之中不会造成大面积的塌陷问题减少了开采过程之中的安全隐患，还有就是模板移动较为便捷相较于厚煤层开采时的大规模移动，薄煤层开采要便捷的多。
二、薄煤层开采特点
（一）工作面空间小
由于薄煤层的厚度不高，在开采过程中，工作人员的工作面高度十分有限，工作条件相对较差，开采设备的移动条件不足，特别是在综采工作面上，如果煤层采高降低到1m以下，人员将没有足够空间在工作面进行工作。同时，由于受到空间限制，薄煤层开采机械的液压支架的设计难度也会增大，液压支架立柱往往需要采用双向伸缩的方式，使得制造成本进一步增大。
（二）工作面接替性不高
长壁机械化采煤技术的改进使得工作面推进的速度明显加快，但是对于薄煤层而言，由于采掘比大，掘进率高，工作面推进的速度就会受到明显的影响，从而导致薄煤层综采工作面的接替工作无法顺利展开，给下一步的开采造成困难，也使得机械开采的优势无法正常发挥。
（三）煤层厚度不均匀
薄煤层通常厚度不均匀，而且存在断层地质的情况，这也给机械化的开采带来一定的困难。同时，煤层工作层面的机械布置也非常困难，这种情况往往会造成煤炭产出率下降，而且安装机械的成本投入也会增大，从而使得煤炭生产的经济效益降低。
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三、薄煤层机械化采煤技术
（一）煤机综合机械化开采机组
刨煤机结构简单，易操作，劳动条件好，便于实现自动化控制，可合理利用地压采煤。采煤过程中，机组可实现自动化操作，移动支架和输送机时工人工作位置较固定，降低了劳动强度。在高瓦斯矿井，刨煤机开采能使瓦斯均匀涌出，有利于开采。同时，刨煤机对工作面地质条件有一定要求，如地质构造简单、断层少，顶板较为稳定，底板平整，煤层普氏系数f＜3～4等。
（二）滚筒采煤机综合机械化开采机组
滚筒采作面，含有夹研的煤层回采同样适用，对工作面长度要求比刨煤机低。薄煤层滚筒采煤机最大问题是机身小、功率大，因此，在降低机面高度的前提下，应考虑提高装机功率。刨煤机结构简单，可开采厚度较小的煤层，其工作时综合机械化开采设备安全，块煤回收率高，适于开采厚度较小，地质条件稳定的煤层；滚筒采煤机优点是适应能力强，对地质条件要求不高，适于硬煤及煤层厚度变化较大的薄煤层开采，缺点是最小采高受到一定限制。
（三）长臂综合机械化开采机组
长壁综合机械化开采薄煤层主要有2种技术途径：一是采用滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架配套的采煤机综采机组；二是采用刨煤机、刮板输送机和液压支架配套的刨煤机综采机组。英国和美国主要采用滚筒采煤机进行长壁式开采，用连续采煤机进行房柱式开采；德国、法国、俄罗斯和比利时等国广泛采用刨煤机。从使用情况看，两种技术均能取得较好效果，各有特点与适应性。刨煤机综采设备由于可完全实现自动化，工作安全、块煤率高，适于开采厚度较小且地质条件变化不大的煤层；滚筒采煤机综采设备对地质条件适应能力强，适应于硬煤以及煤层厚度变化较大的薄煤层开采。
（四）螺旋钻综合机械化开采机组
在薄煤层的开采之中，螺旋钻机技术也有着极为广泛的运用。螺旋钻采煤机的工作结构是螺旋钻具，它是由钻头与成对的螺旋钻杆组成。钻具的部分可以根据所开采的煤层的不同进行安装，一般都是在2至4个之间。螺旋钻采煤机的工作效率除了与开机钻孔的时间有关之外，还与钻孔深度有关。影响螺旋钻采煤机钻孔深度的主要因素还有推力、动力和钻头的材料。螺旋钻机技术的运用提高在采煤过程之中钻孔的效率，也减少了劳动力的投入降低了整体的成本，提高了开采效率也提升了经济效益。
四、我国综合机械化采煤技术发展趋势
（一）加大关键的元部件研发，提高工作面成套装备系统
的可靠性。开展综采装备关键的元部件材料、工艺和系统的匹配、成套设备的可靠性和自动控制、刮板输送机与带式输送机的软启动装置、新型高能量蓄电池、大功率防爆柴油机及防爆变频调速装置等关键的元部件攻关，提高单机设备的可靠性和成套装备的综合开机率。
（二）发展工作面生产工艺优化与自动控制技术
真正实现煤机装备的自动控制。开展工作面可操作性。如对供氧系统的安全性，要求企业自身按美国宇航局标准进行风险评估后确认；自救器存放柜的设置距离应经实际测试确定等。
（三）高度重视维护管理和培训演练
尤其重视培训的针对性和实效性。对所有入井人员，必须经过充分的培训，确保其掌握自救器的使用方法、了解避险设施存放位置后才能下井。
五、结束语
薄煤层综采工艺的应用，进一步提高了薄煤层条件下的综合机械化开采的水平和技术，使我国高产高效综采技术上了一个新的台阶，尤其在薄煤层赋存条件比较丰富的南方地区，为稀缺煤炭资源的回收和煤层配采探索了一条有效的途径，进一步提高了综采工作面的单产水平。
参考文献
[1]乔红兵,吴淼,胡登高.薄煤层开采综合机械化技术现状及发展[J].煤炭科学技术,2006(02):19-23.
[2]田华.薄煤层开采综合机械化技术现状及发展[J].工程技术：引文版,2016(5):00006-00006.
论文作者:夏志村
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签：煤层论文; 工作面论文; 厚度论文; 过程论文; 煤机论文; 技术论文; 滚筒论文; 《基层建设》2019年第25期论文;