山东能源临矿集团里彦煤矿 山东邹城 273517
摘要：我国具有丰富的煤炭资源，其中薄煤层资源坐占比例较大，尤其是淮北地区很多，煤矿煤层厚度在1.3米以下。在我国可以进行开采的薄煤层储量，占我国整体可采煤矿储量的20%以上，总储煤量约占60亿吨。薄煤层资源分布较广，而且部分地区煤质较高。尤其是近些年来随着大幅度的开采，很多矿井中的厚煤层濒临枯竭，这种情况下就导致薄煤层的开采，不断规模化和扩大化。对于我国的煤矿资源现状以及经济发展需求而言，研究保没成机械化开采设备的发展，对延长矿井开采年限以及提高开采效率具有非常重要的作用。
关键词：煤层；机械化开采设备；发展
21世纪是信息技术以及科技水平高速发展的时代，各行各业已经逐步进入机械化发展阶段，尤其是一些高危行业逐渐由机械代替人工。在煤矿资源开采过程中使用机械化设备，一方面能够有效提高煤矿开采效率，保证开发质量，另一方面还能够有效提高工作人员的安全性。而我国很多矿井的厚煤层开采临近枯竭，薄煤层资源丰富，因此加强研究薄煤层机械化开采设备的发展，对我国经济发展以及社会稳定具有重要意义。
1 技术特点
以往的薄煤层开采主要进行解放层开采，但是这种开采技术会降低开采速度，还会对下层煤炭资源的开采产生直接影响。现阶段的薄煤层开采作业中主要使用机械化技术，这样一来大大的提高了采煤效率。不过在薄煤层开采作业中，由于机面高度以及煤层顶底板起伏会对开采作业产生影响，这就导致在薄煤层中使用机械化设备无法得到大力推广。在现阶段的薄煤层机械化设备开采过程中，主要应用于厚度为0.8-1.6米的煤层，其机械设备通常使用液压调速装置作为调控设备，利用齿轮箱轨道进行行驶，与此同时，还具备过热以及过载等的保护装置。而且纵观其机身尺寸，主要是短、窄、薄，而且往往是整体的箱体结构，通常还会在截割部位设置离合装置以及弹性扭矩轴，这样一来就大大提高了开采过程的安全性。
2 薄煤层开采的现状
我国是一个薄煤层资源丰富的国家，本文笔者根据相关文献和资料的查阅得出截止到目前，我国可进行开采的薄煤层储量达到61.5亿吨。最近这些年，随着厚煤层矿井的不断枯竭，薄煤层可采储量占比越来越大。十年前，我国薄煤层可采储量约占总可采储量的41%，其中0.8-1.3米厚度的缓倾斜薄煤层可采储量占薄煤层的73.4%，中硬以下的薄煤层占总数的64.5%。总而言之，在我国薄煤层资源储量中，大多数为0.8-1.3米的中硬度煤层，对于这些煤层均能够使用机械化设备进行开采。但是我国保煤层开采技术相对落后，没有按照科学的程序对矿井进行开采，过早过度开采厚煤层，破坏资源平衡，甚至影响以后人们的生存发展。
3 薄煤层开采机械分析
3.1 刨煤机
在上个世纪70年代，我国研制了MBJ.1型刨煤机，当时的刨煤机主要有两种形式：即脱钩式和滑行式。在较硬的煤层中通常会使用滑行是刨煤机，而且，这种形式的刨煤机结构简单，容易进行维护，而且可以与液压支架电液控制定量推移系统进行良好配合使用，进而实现采煤作业的连续化以及自动化。
刨煤机主要具有以下特点：（1）可以在极薄煤层中进行使用，配合其他机械设备进行综合开采，从而实现开采作业的自动化。（2）可以进行连续性施工，而且工作效率非常高。（3）开采块煤率的效果高，而且不容易产生煤尘。（4）结构非常简单，而且方便维护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 螺旋钻机
螺旋钻机主要适用于0.4-0.8米厚度的煤层，其工艺特点为“三无、五少、二高”，所谓“三无”指的是工作面无人、没有支付材料以及固定设备；而“五少”则是指系统环节少、所用人工少、掘进巷道少、少量的设备配置以及较少的材料消耗；“二高”则是指具有较高的安全系数以及会产生较高的经济效益。螺旋钻机主要适用于，围岩比较稳定的薄煤层以及极薄煤层，还可以在边角煤或者建筑物下采煤时进行使用，优化了极薄煤层的开采环境，有效地提高了安全性能。
螺旋钻机的主要特点为：（1）不需要较高的成本投入，采煤工作人员以及相关的机组设备能够在工作向导中对煤层进行无人化开采，很大程度上提高了开采作业的安全性。（2）具有很高的煤炭开采率，而且可以在充分使用煤炭资源的基础上释放瓦斯，防止瓦斯事故以及着火现象发生。（3）与其他薄煤层开采设备相比，螺旋钻机结构简单，而且便于维护，与此同时在作业面不需要进行支护，就有效地降低了支护材料的消耗。
3.3 滚筒采煤机
滚筒采煤机属于一种传统的采煤设备，其应用比较广泛，而且发展速度较快。现如今缓倾斜中厚煤层以及厚煤层综采技术越来越成熟，而且随着电前沿以及故障自动诊断等技术的快速发展，滚筒采煤机的使用越来越普遍。
滚筒采煤机的主要特点为：（1）可以在煤层厚度变化幅度较大的工作面进行使用。（2）可以很好的适用煤层顶底板起伏变化。（3）与刨煤机相比，对工作面长度要求相对较低。（4）滚筒采煤机最大的缺点是机身与功率成反比，其机身小功率大。
总而言之，刨煤机安全性较高，采出块煤率高，适用于层厚度较小以及地质条件变化不明显的煤层；螺旋钻机主要适用于岩层较为稳定的薄煤层或者极薄煤层；滚筒式采煤机主要适用于地质条件变化大以及用硬煤层。因此在实际的开采过程中往往进行综合使用。
4 煤矿综合机械化开采技术的发展前景分析
4.1 技术稳定发展
想要保证综合机械化开采技术的发展，就要确保技术稳定发展，防止在开采作业中由于技术不稳定导致煤矿开采率下降。对于现行的开采技术应该，全面优化和改进，提高环境适用性以及作业质量，最大程度上确保开采作业的安全。
4.2 可持续发展
使用综合机械化开采技术，其根本目的是为了实现开采作业的利益最大化，必须坚持可持续发展原则，追求长远利益，进行科学、合理、计划的开采，
4.3 可靠发展
对于综合机械化采煤技术而言，其最终目的是确保煤矿企业能够可靠发展。因此需要确保采煤技术以及整体设备的可靠性，不断研发新技术和新设备，在确保成本的前提下，提高开采技术的可靠性。促进采煤技术健康稳步发展，保证煤矿企业于不败之地，增加煤炭资源的使用年限。
结束语
总而言之，与其他国家相比，我国具有丰富的煤炭资源，而且煤炭产量巨大，但是由于我国人口基数大，人均可采储量低于世界平均水平。鉴于我国煤炭资源储备量的严峻形势，国家提出了可持续发展战略，坚持构建节约型社会，大力节约不可再生资源。薄煤层资源非常宝贵，而且随着我国过早过度开发厚煤层，使得薄煤层开采提上日程。相对于厚煤层和中厚煤层而言，薄煤层分布较广，数量较多，因此研究薄煤层机械化设备开采意义重大。本文首先分析了我国薄煤层开采技术特点以及薄煤层开采现状，并着重研究了薄煤层开采机械设备，并分析了刨煤机、螺旋钻机以及滚筒采煤机三种采煤设备的特点和适用性，根据煤层实际特点，合理选择采煤机械设备或者综合使用采煤机械设备。希望本文的一些观点对相关工作人员在设备选型以及实际应用起到借鉴作用。
参考文献：
[1]陈显坤，余玉江，邓月华，王丽.薄煤层综合机械化开采成套设备研究及应用[J].中州煤炭，2015，（01）：14-17+52.
[2]马皓.我国薄煤层开采设备的发展状况和趋势[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012，（07）：95+97.
[3]王小生.薄煤层综合机械化开采工艺及配套设备的研究[J].科技信息，2009，（29）：1138-1139.
论文作者:张风培
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/3
标签：煤层论文; 设备论文; 作业论文; 技术论文; 我国论文; 储量论文; 钻机论文; 《基层建设》2017年第28期论文;