(山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司 山西高平 048407)
摘要：现阶段，中厚煤层采煤装备的改进程度越来越显著，有效提高了采煤工艺的先进性，在中厚煤层储量降低的影响下，诸多煤矿的薄煤层实现了向主采煤层的顺利过渡和转化。薄煤层地质条件和赋予情况，具有着高度的复杂性，在薄煤层采煤应用过程中，对于普通中厚煤层开采技术来说，其适应性严重缺失。因此，在采煤工程中，必须要注重薄煤层开采技术的应用，实现煤炭资源高效利用和配置，防止浪费现象的出现，从而旨在促使薄煤层开采效益最大化目标的实现。
关键词：采煤工程；薄煤层；开采技术
引言
薄煤层广泛分布于我国80个矿区，共计750多个煤层，工业储量丰富，可达98．3亿t，其中可采储量约为65亿t，占全部可采储量的20%左右。但是薄煤层的开采过程中，较大的劳动强度、极低的机械化程度和经济效益，导致各类矿区普遍存在“采厚弃薄”现象，造成了煤炭资源的巨大浪费与可采储量极不协调，薄煤层产量仅占全国煤炭产量的10%左右，安全高效开采薄煤层是提高煤炭资源采出率的重要途径。
1薄煤层开采存在的问题及难点
1.1受开采环境与空间条件的限制。在实际开采工作中，一些机械化设备很难在有限的空间中发挥其优势，另外人工的活动范围也十分狭窄，煤层中的有害气体排放难度较大，若开采过程中存在疏漏，那么就极容易引发安全事故，或是煤矿坍塌、或是空气问题等，对施工者的生命安全造成威胁。
1.2薄煤层中所存在的煤炭资源较少，因此这一煤层的质地也较为脆弱，对薄煤层的开采速度必须要快、效率必须要高，才能实现精准开采，减少机械设备不必要的运转周期，否则长期的设备调动会影响开采工作的顺利展开，其工作周期也会相对紧张。
2采煤工程中薄煤层开采技术
2.1滚筒采煤机开采技术
滚筒采煤机在厚煤层大采高成功应用，年产600万t、800万t、1000万t、1500万t的工作面相继出现。薄煤层开采技术通过开发薄煤层滚筒采煤机、提高开采设备功率和采用工作面装备自动化智能化技术得到发展。将滚筒采煤机截割电动机和牵引电动机布置在输送机铲煤板上方，降低机身高度，可开采0．8m以上的薄煤层骑输送机式滚筒采煤机，如MG100/238。完全爬底板式链式牵引单滚筒采煤机(MG110/130、MG200/245)可开采极薄煤层，但不能完全综合机械化，在工作面机头或机尾需要人工辅助开采。摇臂采用双电动机和机身放在煤壁侧，截割功率分别提高1倍和80%，提高了薄煤层滚筒采煤机工作面开采能力，摇臂双电动机还可以开采薄和准薄煤层(MG200/446、MG400/870)以及厚薄煤层(MG400/890～925)，悬机身滚筒采煤机可开采薄煤层(MG160/385)和极薄煤层(MG150/421)。滚筒采煤机还可以薄采厚，即薄煤层破顶破底开采，极薄煤层年产可达30万t(最大采高1．1m)，薄煤层可以年产60万t以上(采高1．2m)。极薄煤层综合机械化开采年产达20万t以上，四川达竹煤电集团有限责任公司极薄煤层开采技术较为先进，先后使用爬底板单滚筒采煤机和悬机身双滚筒采煤机开采极薄煤层，取得了成功，发展了极薄煤层综采技术，产量从15万t提高到20万～30万t，成本降低38%以上。
2.2刨煤机采煤技术
刨煤机主要由刨链、护链罩、挡板、电缆、输送机槽、拖板、刨头、加高块、底刀等部件组成，包含以下四个构成部分：①刨煤部分，由牵引刨链、导护链、挡煤板、刮板输送、防滑梁、推移梁等等部分组成，是整体机组的核心机构；②运煤部分，主要由刮板输送机承担运煤功能；③推进部分，由供油、千斤顶组成；④电气控制部分，用于控制整体机组的启停动作，针对刮板输送机及整体刨煤机组的运行状态进行监测。将刨煤机应用于薄煤层开采作业中，由刨链带动刨头沿导护链装置做往复式运动，带动刨煤机完成刨煤、落煤、装煤、运煤作业。在开采作业过程中，以工作面上方切口处为基准，使刨头沿下行方向执行刨煤操作，需将刨头截深控制在50~200mm范围内，依靠刨链提供牵引作用力；在刨头执行切煤作业时，刮板输送机应始终位于刨头后方，随刨头动作保持对应推移运动；待刨头运行到切口后，需沿反向进行动作；在控制推移千斤顶推进的过程中，通常在收缸影响下将使千斤顶支撑装置向前移动，以此获取到支撑作用力推动输送机运动，保障刨头持续保持刨煤作业。将刨煤机应用于薄煤层开采作业中，可实现机械设备在采煤作业中的综合机械化应用，工艺水平、技术关联性与自动化程度均保持较高水平，可有效降低人工作业强度、提升采煤工作面的生产效率，强化采煤技术的可靠性保障。同时，刨煤机的组成结构较为简单，可将其操作系统、监控系统布置在工作面巷道内部，既可以加快系统对实际工况的响应速度，同时也能够强化刨煤机在实际应用层面上的安全性保障，还可实现循环作业、自动控制工作面巷道掘进量，有效提升煤炭资源回收率。
2.3螺旋钻机开采技术
对于螺旋钻机来说，大都在工作面的运输巷道中进行设置，通过向煤层打钻割煤，加强螺旋钻杆的应用，以此来进行掏煤，为煤块落于刮板输送机上创造有利条件。对于这种方法来说，在围岩稳定性不足的薄煤层开采中得到了大量的应用。但是在煤层底板坚硬的情况下，会导致回采平巷卧底施工难度性的增加，影响到螺旋钻机开采的顺利进行。薄煤层进行普通机械化开采，其难度性比较显著，环境条件和安全问题经常出现，在薄煤层开采过程中，螺旋钻机开采方法非常适用，其经济效益和应用前景比较广阔。
2.4俯伪斜分段密集采煤技术
针对大倾角、急倾斜薄煤层进行开采作业，主要采用俯伪斜分段密集采煤方法进行放炮落煤，作业设备材料包含ZSM-15A型矿用隔爆型手提式煤电钻、安全等级为二级以上的煤矿许用炸药、毫秒延期电雷管、搪瓷溜槽、乳化液泵站箱、JH-8回柱绞车等。基于内后退式开采模式，在采煤工作面上沿边界向中央执行回采作业，确保回采工作面上下端口处均设有20m以上的超前支护，并细化安全措施，加强对支护质量与顶板的监测工作。以某煤矿为例，矿井中一煤层平均厚度为0.83m、倾角为24°，属于倾斜薄煤层，煤层全区稳定、全井田可采。煤层顶板、底板主要为泥岩、砂质泥岩，属于Ⅱ类中等稳定顶板；矿井属于低瓦斯矿井，煤尘存在爆炸的危险性，并且煤层自燃发火为不易自燃煤层。综合上述煤层基本信息，拟采用长壁式采煤法，利用放炮落煤、全部垮落法进行顶板管理，回采工作面为四·六排控顶，最大、最小控顶距分别为5.2m和3.2m，排距、柱距均为1m；采用单体液压支柱进行支护，将支护密度控制在每平方米1根左右，借此有效提升支护质量、落实顶板监测，保障采煤作业的安全性与高效性。
结语
在我国煤炭开采中，薄煤层开采已经得到了广泛的应用，对于煤矿开采企业来说，必须要不断优化薄煤层开采技术，不断提高薄煤层开采效率，并创造安全、高效的开采氛围，同时，还要注重薄煤层采煤技术的引进和交流，加大自主技术的研发力度，对先进的薄煤层采煤技术进行积极推广，从而取得良好的采煤效益。
参考文献：
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