马程
陕西陕煤榆北煤业有限公司 陕西 榆林 719000
摘要：煤炭资源是世界能源消耗的主力，煤炭资源相比其他能源而言又比较丰富。然而随着经济的发展，煤炭的需求量在不断的攀升，大量的煤炭开采工厂相继而生。伴随着煤炭开采工厂的增多，一方面满足了人类日益增长的煤炭需求，另一方面，煤炭资源也在不断的减少。目前随着中厚层以及厚煤层的煤炭含量日益减少，薄煤层的开发已经成为了当今能源世界的一种发展趋势，此文，我将详细的分析国内外薄煤层的主要开采技术以及设备现状，结合目前的基本情况对未来的发展趋势提出了合理的展望。
关键词：国内外薄煤层；开采技术；设备现状；发展前景
引言
我国的薄煤层标准是煤层厚度大于0.8米小于1.3米，当煤层厚度低于0.8米时，我们则称之为极薄煤层，在欧美国家将小于1.7米的煤层称之为薄煤层。我国大约80个矿区，共400多个矿井中存在着750多个的薄煤层，可采取的储量大约是65.5吨，占据总体开采量的20%，世界上的薄煤层储量也是比较可观的，但是开采量却处于一个十分低的水平之上。为了改变这种状况，各国都采取了一定的措施，此文，我们将重点关注国内外薄煤层开采领域的系列问题。
一、概念综述
在进行调查研究之前，我们要对研究主体有一个清晰的认识，了解研究主体的含义，从而更好的进行系统的分析，因此，我们首先要对薄煤层开采的条件以及其内容特点进行详细的解读和分析。
（一）薄煤层开采的条件
薄煤层允许开采的条件比较苛刻，薄煤层开采的是特殊的优质煤炭，并且相邻的煤层中应有冲击地压的情形，此时的薄煤层可以作为解放层来处理。其次，矿井要处于工作状态，剩余的储量则为极薄煤层，薄煤层开采地区的劳动力价格普遍较低。凑齐以上几种条件，才能促使薄煤层的开采。
（二）薄煤层开采的特点
虽然世界上薄煤层的资源比较丰富，但是它在开采过程中，通常面临的问题要比厚煤层开采面临的问题更加复杂和繁琐，并且有其独有的开采特点。
首先，薄煤层的空间比较有限，设备以及机器操作等比较困难，工作人员的工作通道等也常常受阻。并且开采过程中，瓦斯的排出十分困难。其次，薄煤层在开采过程中，推进速度会加快，工作的交替十分紧张。再次，相对于厚煤层而言，薄煤层开采的产量比较低，煤炭丢失情况也比较严重，一般而言，单位内薄煤层的产量是厚煤层的三分之一。最后，薄煤层开采也有其独特的优势，比如塌陷发生率低、顶板活动小，对周围的煤层影响小，顶板控制较容易。
二、薄煤层的开采技术
（一）刨煤机采煤技术
刨煤机采煤技术在薄煤层煤炭开采中十分的常见，它主要的应用在煤层倾角在0º—25°之间的情况下，工作面坡度要相对的稳定，煤体硬度小于底板硬度并且煤体硬度小于25mPa，以及地质条件十分稳定的煤层。若煤体硬度处于25mPa以上，那么就需要使用动力刨煤机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，在世界上使用刨煤机的国家主要有德国、美国、乌克兰等，刨煤机开采的煤炭总量占据了煤炭总量的50%以上，刨煤机技术使用最早的国家是德国，并且也是目前使用刨煤机数量最多的国家。德国在开采1.6米以下的煤层之时，基本上都是采用刨煤机，在开采1.8米以下的煤层之时，大部分也都是采用刨煤机。美国是目前使用刨煤机频率首位的国家，美国的刨煤机年工作量可以达到180万吨以上，占据全国煤炭总产量的35%。在澳洲、南非等地也基本上都采用了自动化式的刨煤机，相对于其他的煤炭开采设备，刨煤机有它独特的特点。它的结构比较简单，运行比较稳定，并且需要的能量和资源比较低，使用成本比较低，并且最重要的特征是它可开采的厚度比较低，适合薄煤层煤炭的开采，未来其发展速度将不断的提升和发展。
（二）螺旋钻机开采技术
螺旋钻机技术主要在煤层厚度为0.4米—0.8米的煤层进行开采工作，螺旋钻采煤技术具有独特的优点，它不仅仅可以实现工作面无人采煤，开采过程中安全可靠的工作效果，还可以在采煤过程中确保工作人员在巷道内进行工作操作，无需在工作面进行相应的操作，这种作业方法，极好的改善了工作人员的作业环境，有效的避免了其他灾害的发生，特别是顶板事故、粉尘、发火、以及瓦斯等灾害。因此，可以由较少的工作人员生产出高质量高数量的煤炭，工作效率极高。螺旋钻机在日常工作中，维修简单、材料损耗低并且十分安全可靠，不需要顶板支撑。螺旋钻机技术是上个世纪八十年代末开始投入使用的。苏联在上个世纪七十年代就进行了实验，在九十年代末，乌克兰研发了一款螺旋钻机，随后经历了十五年的研发实验，终于应用到了各个国家。目前，已经广泛的应用到了中国、俄罗斯、美国、乌克兰等地。这种机器的开采技术是将采煤机器放置在顺槽之中，随后向煤层打钻，并且将钻头放置其中进行煤炭的切割，最后煤炭直接掉落在顺槽的运输机器之上。这种机器的宽度为1.905—2.105米，它的开采深度可以到达85米，在煤层厚度为0.6～1.2米时，角度小于25°之时，利于其工作。并且煤层走向倾角小于8°的薄煤层之时，单个机器的日产量可以达到250吨以上，甚至可以达到350吨。它的通风方式是局部通风机对应迎头供风，另外在钻机上还附有水管，可把清水直接喷到钻头及工作面上降尘。
（三）采煤机开采技术
在薄煤层工作面采煤机开采中，不仅要求功率大，还需要适应薄煤层的工作环境。采煤机主要是骑输送机式采煤机以及爬底板式采煤机两种。其中骑输送机式是输送机机槽支承和导向，爬底板式则是在机道内进行工作。西安研制出我国首台采煤机，它功率较大，并且体积小，容易操作与维护。
三、薄煤层开采技术的未来发展趋势
（一）刨煤机的发展
目前，世界上主要的煤炭生产国都在发展滑行式以及紧凑式的刨煤机，也就是说这两种模式的刨煤机将会是未来薄煤层主要的开采以及发展趋势。其次，未来将主要提供刨煤机的功率，提升其挖掘以及破煤的能力和速度。再次，将会进一步的提升其稳定发展的效率和可靠性，提升其稳定运行的水平。并且将会增强其挖掘的深度和切割的速度，为其他设备的使用和操作提供更广阔的空间。最后，要实现刨煤机的自动化操作和远程控制操作，提升其自我诊断，自我处理的能力，提升煤炭开采的安全性和操作性。
（二）螺旋钻机的发展
未来的发展趋势将会进一步的提高机组功率并且进一步的优化钻头的结构参数，增强钻头的耐磨性，使其能够更好的解决夹矸开采的问题。其次，将着重的解决螺旋钻孔的填充，进一步实现顶板下煤层的开发工作，提升开采总量。最后将发展的目光转移到自移机构，提升机器的推动力。
（三）采煤机的发展
未来将主要提升采煤机的功率，解决整体结构的优化。重点提升电动机的性能，提升加工制造的技术水平。并且对采煤机正面采煤方法进一步进行研究，提升设备自动控制能力，进一步的提升采煤机的挖掘开采能力。
结语
此文，我对国内外薄煤层开采技术和设备的现状进行了初步的分析，并且结合当前实际情况，对未来的发展提出了合理的展望，希望能够促进我国煤炭资源的开发，促进经济的发展。由于本人时间和能力有限，此文部分结论值得进一步的商榷，希望能够引起广大同仁的关注，共同促进薄煤层开采技术的发展，促进能源开发的进步。
参考文献
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论文作者:马程
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
标签：煤层论文; 煤炭论文; 煤机论文; 技术论文; 钻机论文; 螺旋论文; 顶板论文; 《防护工程》2018年第30期论文;