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当代化工研究Modem Chemical Research57 2021•09技术应用与研究薄煤层综采机械化采煤技术分析*咼勇（山西焦煤集团临汾宏大矿业有限责任公司山西041000）摘耍：近年来，随着大量煤炭资源的开采，我国煤炭资源正面临日益枯竭的境地，而国家发展还需要大量煤炭资源餉支撑，这也使越来越多餉煤矿企业将目光从原有的中厚或厚煤层转移到薄煤层.不过，薄煤层相比于中厚或厚煤层来说，其不仅存在诸多断层，而且开采环境也更加复杂、开采面更窄，开采过程中也更易引发安全风险，所以必须要不断优化采煤工艺技术，全面提高薄煤层的综采机械化开采水平.鉴于此，本文便对薄煤层综采机械化釆煤技术进行深入地分析，以期能够为煤矿企业对薄煤层的开采作业提供一定借鉴，真正助力我国煤炭产业的可持续发展.关键词：薄煤层；机械化；采煤技术；刨煤机；滚筒釆煤机中图55•类号：T文献标识码：ATechnical Analysis of Fully Mechanized Coal Mining in Thin SeamGao Yong(Linfen Hongda Mining Co.,Ltd.,Shanxi Coking Coal Group,Shanxi,041000) Abstract:In recent y ears,with the exploitation ofa large number ofcoal resources,China's coal resources arefacing an increasingly exhausted situation,and national development needs the support of a large number of c oal resources,which also makes more and more coal mining enterprises shift their eyes f rom the original medium-thick or thick coal seams to thin coal seams.However,compared with medium-thick or thick coal seams,thin coal seams not only have many f aults,but also have more complex mining environment and narrower mining f ace,and are more likely to cause safety risks in the mining p rocess.Therefore,it is necessary to continuously optimize coal mining technology and comprehensively improve the level offiiUy mechanized mining of t hin coal seams.In view of t his,this paper makes an in-depth analysis(rffulfy mechanized coal mining technology in thin coal seam,hoping to p rovide some reference f or coal mining enterprises in thin coal seam mining operations,and really help the sustainable development of C hina's coal industry.Key words：thin coal seam；mechanization^coal mining technology coal p lough^drum shearer引言我国是一个拥有九百六十万平方公里土地面积的国家，这使得煤炭资源被广泛分布于我国的各个地区，当然，我国在开釆煤炭资源过程中，因不同地域气候环境及地质条件的不同，使得煤炭资源的开采工作往往存在较大难度，特别是薄煤层开采作业，更是需要克服重重技术难点，以确保煤炭资源从薄煤层中顺利开采出来。
薄煤层综采开采经验介绍随着国内煤炭资源的日益减少，如何更有效地开采煤炭资源成为了当今煤炭行业急需解决的问题。
薄煤层综采作为我国煤炭行业的一种开发技术，因其省工、省煤的特点受到越来越多能源企业的重视。
本文将介绍薄煤层综采的技术特点、生产工艺以及在应用中需要注意的问题。
一、薄煤层开采技术特点薄煤层综采是一种综合了传统凿岩爆破和现代机电技术的开采方法。
相较于传统煤炭开采，薄煤层综采的技术特点主要表现在以下几个方面：1. 高效：薄煤层综采可以实现煤炭的连续、高效开采。
2. 环保：薄煤层综采能够减少对地表环境的破坏，以及与传统采煤方法相比，减少了煤炭的采掘浪费，同时减少了氧化煤尘的产生。
3. 安全：薄煤层综采能够降低煤炭开采的风险，减少矿工的伤亡事故。
4. 节能：采用薄煤层综采技术，不仅可以减少煤炭的采掘浪费，还可以直接利用煤炭废渣，更加节约能源。
二、薄煤层综采生产工艺1. 长壁推进在薄煤层综采过程中，长壁推进是一个非常重要的工艺过程。
长壁推进主要是指将煤炭分段开采，并在此基础上进行支护，最终将煤炭采完。
长壁推进的具体工艺包括：（1）准备工作：制作支架、钢板、钢筋和道轨等材料，并将材料运至工作面。
（2）开掘道口：在工作面上开掘出一条长50米、高1.1米、宽1.5米的道口，同时进行支架的安装。
（3）准备机械设备：将采煤机、运煤机、机架等设备安装到工作面上，并对设备进行调试。
（4）采煤机开采：开始进行煤炭开采工作，采煤机不停地推进，同时也将煤炭从墙壁上切割下来。
2. 钻爆炸工艺钻爆炸工艺主要用于薄煤层综采的顶板和底板控制。
具体工艺包括：（1）探矿：通过对该矿井的地形探测和地质勘探，确定矿井内部的地层情况。
（2）钻孔：在地层中钻孔，安置装有炸药的炮管。
（3）点火：点燃炮管中的引线，开始炸药爆炸作业。
（4）采矿：受爆炸效果的影响，底板煤层和顶板煤层被削平，方便后续的采矿作业。
3. 机械装备薄煤层综采过程中，需要大量使用各种机械设备，如采煤机、运煤机、转载机等。
复杂地质条件下薄煤层综合机械化采煤技术研究摘要：介绍西矿业公司复杂地质条件下薄煤层开采综合机械化技术的应用，总结近距离煤层上行开采后薄煤层工业性试验情况，并分析了薄煤层综采工作面矿压观测情况，提出有关建议。
关键词：薄煤层综采技术研究1 工作面地质条件综采面为1013中工作面，位于11水平10石门西翼，地面标高+31m，工作面标高-774～-816m。
该工作面上覆9煤层1191中，1191中下，1193中已回采，下部12煤层1023上，1023下，1123中，1123中下，1123下也已回采，该区域无其它采掘工程。
下伏12煤层已全部回采，对11煤层造成了不同程度破坏，11煤层走向变化较大，煤层厚度0.5～2.0m，平均1.25m，煤层倾角12～230，平均190，原生沉积11煤层有底凸或底凹现象。
受12煤层采后影响，11煤层赋存条件遭到破坏，煤厚发生变化或煤层弯曲变形，属煤层赋存不稳定薄煤层，并有两条火成岩侵入，在岩墙侵入附近煤层有焦化现象。
综采工作面走向长825～890m，平均870m，倾斜长度95-100m，平均倾斜长98m。
该工作面位于林西井田杜军庄背斜构造块内，地质构造复杂，受下伏12煤层采动影响，断层较多。
经过掘进确认，共见断层27条，最大落差为2.2 m，均为正断层。
本区域断层一般延展性较差，受断层影响，煤层有拉薄或断失。
因此，从总体上看，该面的地质条件属于较复杂型。
11水平10石门11煤层直接顶为泥岩，厚度为1.5～2.4m，黑色块状，贝壳状断口，划痕灰白色；基本顶为细粒砂岩，厚度为1.7～7.38m，深灰色，层状，主要成份为石英，长石，白色划痕。
11煤层直接顶抗压强度73mpa，为三类稳定顶板，其跨落步距19～25m。
老顶为ⅱ级，周期来压明显。
老顶周期来压步距为25～30m。
直接底板为粉砂质泥岩，厚度0.2m左右，灰黑色块状含大量植物根化石，划痕灰白色。
老底为细粒砂岩，厚度0.75m。
薄煤层综采技术研究
摘要：近年来随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。
该文研究了我国薄煤层开采中所面临的问题，提出了薄煤层开采应采用的方法和研究方向。
对先进采煤国家的薄煤层开采工艺进行了研究。
关键词：薄煤层方法论研究方向先进工艺
1 我国薄煤层综采现状
目前我国探明的薄和极薄煤层，资源储量较大且分布广泛，全国共有80个主要煤炭生产单位的445处矿井赋存有薄或极薄煤层，占全国矿区的84%还多。
薄及极薄煤层可采储量达61.5亿t，约占总可采储量的20%左右。
其中0.7～1.3 m的缓倾斜薄煤层占74％，中硬以下的薄煤层层数占总层数的65％。
据往年的煤矿生产年度报告，1985年1.3 m以下的薄煤层产量为3487万t，占该年度回采总产量的12.3%，1995年下降到9.3%。
由于效益差,目前开采该类煤层的综采设备机械化水平普遍较低。
我国以往的配套设备主要为：（如表1）
20世纪60年代开始，我国就对薄煤层综采技术展开了相关研究，并先后研制、生产了多种薄煤层综采配套设备，但关键性技术及装备一直没有解决，导致薄煤层开采单产低，成本高、效益差，产量一直未能取得突破，效率一直徘徊在较低水平。
近年来，随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。
薄煤层的开采已经成为影响了整个煤炭行业协调发展的问题。
如何在装备国产化的前提下，实现薄煤层高效开采、延长矿井服务年限、发展循环经济、提高资源回收率，是迫切需要解决的问题。
2 薄煤层综采研究的方法论
2.1 研究方法
应采用现场实测结合理论分析的方法，充分运用力学理论、矿压理论进行研究。
(1)现场实测
开展薄煤层下综采的调研工作。
对现场实测数据进行分析，总结出松软薄煤层的来压规律及其支架的受力特点。
在此基础上，进行相关研究。
(2)理论分析
利用岩体力学和矿山压力的相关成熟理论，及目前已有的模拟软件。
分析薄煤层综采工作面顶板的岩体破坏规律、来压规律以及采场支架的受力特征。
并进行定量的模拟计算。
进而对薄煤层开采工艺回采巷道支护技术进行合理优化研究。
2.2 研究方向
(1)提高薄煤层开发的机械化。
应该开发强力、高效、可靠、高能的采煤机，研制大功率的薄煤层输送机；
(2)提高支架调高范围，研发远距离遥控操作支架，减小劳动强度；
(3)提高无人工作面采煤技术。
即工人不长时在工作面内跟机操作，而是在安全的地点控制设备，完成回采工作。
是采煤技术进步的
方向之一，也是实现回采安全，低耗，高效的重要手段。
3 国外先进技术研究
目前在世界其他主要产煤国，薄煤层的开采也被纳入重要研究方向。
美国、英国和德国，薄煤层的开采亦占有较大比例。
德国DBT 公司，开发的以液压支架电液控制系统（PM4）为基础的，无人刨煤机全自动综采工作面设备已经批量应用；英国Long-Airdox公司以及美国Joy公司，研究开发了滚筒采煤机综采工作面计算机控制系统，该系统具有自动化操作的功能；而澳大利亚也正致力于研制远程控制的全自动无人长壁工作面开采技术。
可见，煤炭的高效和集约化生产，已成为世界煤炭工业发展的方向，而实现薄煤层工作面的自动化开采更是薄煤层高效开采的重要途径。
国外薄煤层长壁式综合开采机械化技术，一是采用刨煤机、刮板输送机和液压支架配套的综采技术。
二是采用滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架配套的综采技术，三是采用单滚筒采煤机、刮板输送机和单体液压支柱相配合的高档机械化采煤技术。
在美国、英国、德国等主要采煤国，薄煤层(0.8～1.3 m)的开采占总开采量的较大比例。
英国和美国在薄煤层工作面采用滚筒采煤机进行长壁式开采和连续采煤机进行房柱式开采，而德国则使用刨煤机与液压支架（配备有电脑控制液压系统），进行薄煤层综采工作面的自动化开采。
从使用情况来看，以上两种技术都取得了较好的效果，
各有特点与适应性。
美国长壁综采工作面开采技术处于世界的领先地位，薄煤层综采工作面的年产量达到2.86 Mt，这说明综采设备在薄煤层也能够取得良好的经济和技术效果。
在实际生产中，世界范围内使用效果较好的采煤机有：（如表2）
4 结语
薄煤层的开采是我国目前所面临的一大难题，我们应学习采煤技术先进国家的经验，致力于我国薄煤层开采技术和设备的研究与开发。
应采用现场实测结合理论分析的方法，充分运用力学理论、矿压理论进行研究。
实现提高薄煤层开发的机械化、提高支架调高范围，研发远距离遥控操作支架，减小劳动强度、和提高无人工作面采煤技术。
