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针对薄煤层和极薄煤层的采煤方法与采煤技术选择摘要：我国在世界上煤炭开采量一直处于世界前列,但是我国煤矿开采的机械化程度与其他发达国家相比还存在较大差距，所以在极薄煤层和薄煤层的开采方面比率相对较低。
除此以外，即便在现阶段煤矿开采技术不断发展和进步，但是煤矿资源属于不可再生资源，再加上当下的煤矿开采一般都是纵向开采，当众向开采到一定程度后，开采难度和开采成本会大大提高，所以在当下需要充分开发极薄煤层和薄煤层的煤炭资源。
基于此，文章就对薄煤层和极薄煤层的采矿方法和采矿技术进行了分析和研究，以期为薄煤层和极薄煤层的开采利用提供相关帮助。
关键词：难采煤层；极薄煤层；薄煤层；采煤工艺引言薄煤层和极薄煤层的开采在煤矿开采中属于难度非常高的一种，所以在现阶段的煤矿开采中，对于薄煤层和极薄煤层开采需要使用特殊的开采方法。
由于在现阶段对于煤矿资源需求的增加以及煤矿资源总量的降低，所以在现阶段煤矿开采行业非常重视对薄煤层和极薄煤层开采的研究，研究的重点包括开采技术，开采设备和开采工艺。
同时由于这两类煤层的开采难度较高，所以开采人员自身的技术水平和专业能力也必须得到充分保证。
在现阶段属于市场经济时代，煤矿企业开采煤矿的目的是为了获得经济效益，所以在正式开采煤层前需要先评估开采煤层所能获得的收益和效益，充分考虑各相关因素的影响制定出性价比最高的开采方案。
1极薄煤层和薄煤层概况及开采特点1.1极薄煤层和薄煤层概况薄煤层和极薄煤层分别指的是煤层厚度没有超过1.3米和0.8米的煤层，虽然我国煤炭资源相对比较丰富，但是薄煤层和极薄煤层所拥有的煤炭资源在整个煤炭资源总量中也占据着非常大的比例，但是在以往由于受到工艺技术和设备等方面的影响，薄煤层和极薄煤层的开采并不到位。
在现阶段我国煤矿开采活动多是在厚煤层和中厚煤层开展的，其开采难度相对较低，而对于极薄煤层和薄煤层来说，其开采难度高，对于工艺技术有着非常高的要求和标准。
一般来说，要想在薄煤层和极薄煤层开展采煤活动必须具备下述条件：（1）在薄煤层和极薄煤层中，煤炭资源非常优质；（2）煤矿矿井仍可以使用，薄煤层和极薄煤层中仍有煤炭资源。
浅谈薄煤层开采技术现状与发展趋势摘要我国薄与极薄煤层资源丰富，在已探明矿区中，84.2%的矿区均有薄煤层分布，资源量约67G t。
近年来，开采强度不断加大，部分矿井厚及中厚煤层的储量日趋减少，为保证矿井生产能力的均衡，延长矿井服务年限，提高资源采出率，薄煤层高效开采已成为当前急需解决的关键问题。
阐述了国内炮采、普采与综合机械化开采薄煤层方式的优缺点，着重介绍了“十一五”期间，滚筒采煤机、刨煤机、螺旋钻机3种薄煤层综合机械化开采的新进展，提出了“十二五”期间薄煤层开采的发展方向与应加大几个方面关键技术的攻关力度。
关键词:薄煤层; 开采技术;趋势AbstractChinese thin and extremely-thin co al-seam reso urce is rich. Itd istrib utes in 84. 2% o f pro ven min in g areas and its amo unt riches 67Gt. In recent years，thick and med ium-thick co al reserves are d ecreasing in so me mines with min ing intensity increasing. In o rd er to ensure balancing min ing ab ilit y，pro lo ngin g mine serv ice age and imp ro ving reso urces min ing ratio，high-efficient th in co al-seam min in g has beco me a k ey urgent prob lem at p resent. Th is paper d iscussed merits and demerits of thin coal-seam min ing method s includ ing b lasting min in gco nventio nal-mechanized min in g and fu ll-mechanized min ing.It main ly introd uced new d evelop ment o f thin coal-seam mechan ized min ingeq uip ments includ ing drum shearer，p lo ugh and twist drill in the 11th F ive-year Period. It also p ut fo rward develo p ment tend ency o f thincoal-seam min in g and several urgent and k ey techno lo gies need ed to b e developed in the 12t h F ive-year P erio d.Key wo rd s: thin co al-seam;min in g techno lo gy; tend ency我国煤炭赋存呈多样化，其中薄与极薄煤层资源丰富，并且分布广泛。
薄煤层及超薄煤层采煤机技术现状及趋势分析作者：韩晓彬来源：《科技与企业》2013年第18期【摘要】在对薄煤层及超薄煤层开采的主要技术难点进行简单阐述后，对我国薄煤层及超薄煤层采煤机技术现状进行了分析。
最后，对薄煤层及超薄煤层采煤机发展趋势进行了探讨。
【关键词】薄煤层；采煤机；综采引言同中厚煤层和厚煤层相比，当今我国薄煤层及超薄煤层的机械化开采还存在着工作面空间狭窄，条件较差、综采机械设备移动较困难、煤层断层结构复杂，厚度变化较大等问题，这些在很大程度上影响了薄煤层及超薄煤层上的机械设备工作效率和生产效能。
另外，薄煤层及超薄煤层其采煤设备综合投入产出比偏低，使用经济效益较厚与中厚煤层而言偏低，因此目前我国薄煤层及超薄煤层机械化开采技术研究发展速度较为缓慢。
但随着中厚与厚煤层开采资源的不断枯竭，加上一些中厚煤层特殊的地质条件，薄煤层及超薄煤层的机械化开采已成为煤炭开采研究的重要内容[1]。
1、薄煤层及超薄煤层开采的主要技术难点从实践工作经验，笔者认为薄煤层及超薄煤层开采，其主要特性是煤层厚度较薄、煤层断层较为严重，与中厚及厚煤层机械化开采相比，存在以下多方面的技术难点，即：①由于工作面空间受到限制，普遍较狭窄，工作条件复杂且差；②煤层厚度变化较大、断层等地质构造较复杂，这在很大程度上影响薄煤层开采机械设备的投入产出比和生产性能③薄煤层采煤机械受工作面空间影响，其结构尺寸普遍受到限制，设计难度非常大。
由于安全可靠性、适用性、经济效益等多方面的技术经济间的矛盾很难得到有效匹配，造成薄煤层及超薄煤层采煤机技术研究发展速度相对中厚及厚煤层要缓慢。
在煤炭资源开发不断向深部煤炭开采、薄煤层开采等方面发展，研究适应与薄煤层及超薄煤层的机械化、自动化开采设备，改变常规存在投入产出比效益差、工人劳动强度大等问题，有效提高薄煤层及超薄煤层工作面生产效率和经济效益，非常具有工程实践应用研究意义[2]。
2、我国薄煤层及超薄煤层采煤机技术现状2.1滚筒采煤机采煤技术上世纪60年代中后期，鸡西、淄博等一些薄煤层矿区在结合矿区实际情况，仿照MLQ-64研制出一些适用于薄煤层开采的小功率爬底板薄煤层采煤机，并在实际应用中获得较好的效果。
我国薄煤层开采设备的发展状况和趋势摘要：我国是世界上的产煤大国，煤炭的利用在基础能源中占很大的一部分，我国的煤炭储量比较丰富，其中薄煤层占有一部分的比例，据探测我国薄煤层比列占我国全部可采煤炭储量的21%以上。
我国的薄煤层大都属于较难开采煤层，主要是受到采煤工作面条件、巷道空间十分狭小、地质结构和条件变化大等因素综合的限制，同时在开采薄煤层的投入较大，而产出值较低。
因此，我国在薄煤层的开采水平上要远远落后于中厚煤层开采水平。
要使我们对薄煤层的开采水平达到中厚煤层的开采水平，同时能够获得一定的经济效益，那么这就要求我们必须在采煤机研发上下足功夫，因为在机械化采煤中，采煤机是所有设备中的关键部分。
本文主要从薄煤层机械化采煤设备的现状出发，指出现有的采煤设备的不足，提出可能的发展趋势。
关键词：薄煤层开采设备趋势0 引言我国对煤炭机械化开采起步较晚，因此，在上个世纪我们可选择的薄煤层采煤机机型少，其可靠性、功率、产值等方面都比较的差，从而导致我国薄煤层年产量逐渐地减少，很多矿区都渐渐地放弃对薄煤层的开采，造成很大的浪费。
进入“七五”、“八五”后，采煤机技术渐渐地发展起来。
随着采煤机的大范围的推广应用，薄煤层的机械化开采也得到了快速发展，但随着适用工作范围渐渐地扩大，薄煤层采煤机也暴露出了较多的缺陷，极大地限制了采煤机的使用效果。
然而，经过这么多年的开采，我国许多矿区中的厚煤层已接近枯竭，因此薄煤层的规模化的开采，就显得很重要。
因此，大力发展薄煤层机械化开采，加大对薄煤层开采设备的研发，对于充分利用煤炭资源，延长我国矿井开采年限和实现煤炭高效开采都有着十分重大的影响。
1 薄煤层采煤设备的发展状况和不足经过几十年的发展，我国的普通薄煤层开采设备大体上有以下类型。
1.1 抛煤机在20世纪70年代末，国内研制出了mbj.1型刨煤机，它主要是有两种类型：拖钩式和滑行式。
滑行式刨煤机的主要优点：①对于较硬的煤层比较适用；②抛煤机的结构简单，维护起来较方便；③可以实现与液压支架电液控制定量推移系统相配合，从而实现薄煤层采煤工作面的连续化和自动化作业。
文章编号:1001-0874(2000)05-0073-041引言我国薄煤层资源丰富, 1.3m以下煤层可采储量约占全部可采储量的20%。
但由于薄煤层开采煤层厚度薄,与中厚及厚煤层相比,薄煤层机械化开采存在着:工作条件差,设备移动困难;煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层设备生产性能影响大,以及投入产出比高,经济效益不如厚与中厚煤层等特殊问题,造成薄煤层机械化开采技术发展速度相对缓慢。
发展机械化开采,是提高薄煤层工作面生产效率的唯一出路,而实现薄煤层工作面高产高效的关键是要有高性能的薄煤层生产设备。
滚筒采煤机由于具有截割效率高、破煤岩能力强、适应性好等优点,必将成为薄煤层开采的主力设备。
我国薄煤层滚筒采煤机的研究始于60年代,30多年来经历了改装、革新和研制薄煤层滚筒采煤机的发展阶段,研制和发展了多种型号的薄煤层滚筒采煤机,从液压驱动、钢丝绳或链牵引发展到目前的多电机驱动、电牵引采煤机。
现在国产薄煤层滚筒采煤机基本上可以满足煤层厚度0.8～1.3m及中厚煤层下限、煤质中硬以下的缓倾斜薄煤层开采需要。
新研制成功采用多电机驱动技术的M G200/ 450-WD型薄煤层电牵引采煤机首台样机在大同矿务局晋华宫矿煤层厚度为1.3～1.5m的工作面作工业性试验期间,取得了最高日产4018t、最高月产95448t的好成绩,显示了新一代薄煤层采煤机的突出优越性。
该采煤机的研制成功也表明我国的薄煤层采煤机技术性能已接近国际先进水平。
2我国薄煤层滚筒采煤机技术状况与发展回顾(1)60年代的改装、革新类机组。
这类薄煤层滚筒采煤机主要有ML Q系列采煤机,如ML Q-64、ML Q-80、ML Q3-100型等采煤机,装机功率60～100kW,采用钢丝绳或链牵引,牵引传动方式为液压调速加齿轮减速,主要液压元件为叶片泵、叶片马达,牵引力为90kN,牵引速度0～2.5m/min。
适用于采高0.8～1.5m,煤质硬度为中硬以下的缓倾斜薄煤层中使用。
目前这类采煤机在中小型煤矿仍有使用,平均年产量为8～14万t左右。
(2)70～80年代初期自行研制开发的中小功率薄煤层滚筒采煤机。
比较典型的有山东煤研所和淄博矿务局研制的ZB2-100型单滚筒骑输送机采煤机,黑龙江煤研所和鸡西煤机厂研制的BM系列骑输送机滚筒采煤机,包括BMD-100型单滚筒采煤机,BM-100型双滚筒采煤机。
ZB2-100型采煤机装机功率100kW,链牵引,牵引传动方式为液压调速加齿轮减速,主要液压元件为叶片泵、叶片马达,牵引力90kN,牵引速度0～2.4m/min。
可适用于采高0.75～1.3m,煤质硬度为中硬以下的缓倾斜薄煤层中使用。
该采煤机仅在淄博矿务局使用,平均年产量为10万t左右。
BM系列采煤机在我国多个局矿均有推广使用,是薄煤层开采的主力机型之一。
采煤机装机功率100kW,采用链牵引,牵引传动方式为液压调速加行星齿轮减速,主要液压元件为柱塞泵、柱塞马达,其性能参数大大高于叶片泵、叶片马达。
牵引力达我国薄煤层滚筒采煤机的使用与发展周常飞,张安寿(煤炭科学研究总院上海分院,上海200030)摘要:提高薄煤层工作面生产效率,使厚、薄煤层开采速度相适应,其根本出路在于发展机械化。
本文回顾了我国薄煤层采煤机技术发展过程,并介绍了新型薄煤层滚筒采煤机的使用情况,指出了今后我国薄煤层滚筒采煤机技术的发展趋势。
关键词:薄煤层;滚筒采煤机;技术发展中图分类号:TD421.6+3文献标识码:A120kN,牵引速度为0～6m/min。
可适用于采高0.75～1.3m,煤质硬度为中硬以下缓倾斜薄煤层中使用。
平均年产量为16万t左右。
(3)80～90年代期间为了满足开采较硬薄煤层的需要和提高薄煤层滚筒采煤机的可靠性,而研制的新一代的薄煤层滚筒采煤机。
主要有黑龙江煤研所、鸡西煤机厂研制的M G150B型采煤机,煤科总院上海分院与大同矿务局联合研制的5M G200-B型采煤机,中波合作研制的M G344-PWD型强力爬底板采煤机,以及上海分院与西安煤机厂合作研制的M G375-AW型采煤机。
M G150B型采煤机为BM-100型采煤机的改进,以克服BM系列采煤机截割较硬煤层时功率不足、牵引力小的问题,将功率提高到150kW,牵引力提高到160kN。
适用于0.8～1.5m,煤质中硬以下的缓倾斜薄煤层工作面。
平均月产量为2～2.5万t 左右。
5M G200-B型采煤机装机功率为200kW,采用液压驱动、无级调速,链牵引,最大牵引力180kN,适用采高为1.0～1.8m,是国内同类型薄煤层采煤机中功率较大的一种,平均日产在1000t左右。
M G344-PWD型强力爬底板采煤机是在国家“七五”和“八五”期间由中国与波兰合作研制的新一代薄煤层采煤机,该机技术性能达到当前国际同类机组的先进水平,具有机面高度低,仅为721mm,装机功率大,机组运行平稳,工作可靠等优点。
采用性能先进的交流变频调速技术,变频装置安放在顺槽内。
总装机功率为344kW,其中截割功率为300kW,牵引功率2×22kW,采用齿轮-销轨式无链牵引,最大牵引力350kN,牵引速度0～6m/ min。
适用于采高范围为0.9～1.6m,煤质较硬的薄煤层工作面,在大同矿务局的雁崖、燕子山、永定庄等矿井下均有使用。
该机是目前能用于采高1m左右煤层综合机械化工作面功率最大的机型之一。
在燕子山矿平均日产稳定在1500t左右,1996年10月在采高为1.3m的煤层中月产达到7.2万t。
但是,由于该采煤机采用爬底板工作方式,对底板要求较高,底板太软或起伏太大,适应性差,因此其使用范围有一定的局限性。
M G375-AW型采煤机实际上是中厚煤层采煤机的派生机型,将机面高度压低以适应薄煤层工作面开采需要。
装机功率为375kW,采用液压调速,摆线轮-销轨无链牵引系统,适用于采高1.2～2.6m,工业性试验期间在采高1.1～1.7m的工作面最高月产为36008t,最高日产为1884t。
(4)进入90年代以来,为了满足厚薄煤层并存、薄煤层作为解放层开采矿井的迫切需要,并结合当代中厚煤层滚筒采煤机技术,研制了新一代M G200/ 450-BWD型薄煤层采煤机,该采煤机采用多电机驱动,交流变频调速、无链牵引等技术。
总装机功率达450kW,其中截割功率2×200kW,牵引功率2×25kW,牵引力400kN,牵引速度0～6m/min。
采用骑输送机布置方式,可用于采高为1.0～1.7m的薄煤层综合机械化工作面。
第一台样机已于1997年底下井使用,并取得了较好的使用效果。
在此基础上,又研制出M G250/550-BWD型采煤机。
为了满足广大中小型矿井薄煤层普采与高档普采工作面的需要,研制了M G250-BW型薄煤层采煤机,采用骑输送机布置和液压调速无链牵引方式,装机功率250kW,截割电机采用特别设计的充液电机。
最大牵引力300kN,牵引速度0～6m/min,单电动机纵向布置,机身分为三段,中间为电机,两端为牵截部。
该采煤机的牵截部将泵箱、牵引齿轮传动部、截割部固定齿轮传动箱合为一体,结构十分紧凑。
各段之间采用高强度螺栓联接,机身无底托架,配用S G B630/150C溜槽,机面高度为699mm,可适应采高为0.85～1.5m薄煤层普采与高档普采工作面。
该采煤机的使用效果有待进一步考察。
我国几种主要薄煤层滚筒采煤机技术参数见表1。
3新型电牵引薄煤层采煤机结构特点与使用效果现代采煤机正向大功率方向发展,目前中厚及厚煤层采煤机总装机功率已超过1000kW,国外薄煤层采煤机的最大总装机功率也已超过500kW,我国的M G344-PWD型采煤机装机功率达344kW。
采煤机功率的增大,有利于提高采煤机的机械安全裕度和增大其适应范围。
对于薄煤层采煤机来说,可靠性是第一位,只有在可靠的基础上,才能增大其适应性。
薄煤层地质条件变化影响大,截割功率大,有利于采煤机强行通过各种不利的地质条件(如断层、夹矸与局部变薄带)。
单电机纵向布置存在传动系统复杂,效率低的缺点,而且,存在功率分流,因此实际上传递到每一个滚筒上的功率小于实际电动机功率。
加大功率,势必又增大机面高度,必须采取特殊措施。
采用两个纵向布置的电机联合驱动,又增大机身长度,降低型号BM-100M G150-B5M G200-B M G344-PWD M G250-BW M G200/450B-WD M G250/550-BWD 装机功率(kW)100150180(200)300+2×222502×200+2×252×250+2×25采高范围(m)0.75～1.30.8～1.5 1.0～1.80.9～1.60.85～1.5 1.0～1.7 1.0～1.7牵引调速方式液压锚链液压锚链液压锚链无链交流电牵引液压无链无链交流电牵引无链交流电牵引牵引速度(m/min)0～60～50～60～6/7.80～60～60～6牵引力(kW)120160180350/262300440440滚筒直径(mm)Φ750,Φ800Φ800,Φ900,Φ100Φ1000,Φ1250Φ900,Φ1000Φ1250,Φ1400Φ850,Φ1000Φ1000,Φ1250Φ1400(Φ1500)Φ1000,Φ1250Φ1400(Φ1500)滚筒转速(r/min)94.8789.955.4,67.145.2/52.5,59/6264.3644.7(40)44.7(40)截深(mm)600600～1000800800800800800机身布置方式骑输送机骑输送机骑输送机爬底板骑输送机骑输送机骑输送机机器重量(t)12131519/21162023表1我国几种主要薄煤层采煤机技术参数薄煤层采煤机的适应性。
采用多电机横向布置、电牵引是当前滚筒采煤机设计技术的新发展,它具有总装机功率大,每个传动环节各由其自身的电机驱动,整机机械传递系统简单,传动效率高。
截割电机直接横向布置在摇臂上,可取消单电机纵向布置传动采用复杂的伞齿轮传动结构,有利于缩短机身长度。
此外,由于各部件之间没有传动连接关系,安装维护简便。
但是,采用常规的布置方式,即截割电机布置在摇臂采空侧,这种结构形式用于薄煤层采煤机不合适:首先是采用较大功率截割电机时,电机外形尺寸仍影响机面高度;其次是摇臂电机布置在采空侧,调高时其外壳随摇臂摆动,直接影响机面高度与过煤空间。
因此,研制较低机面高度、功率又较大、采用多电机横向布置传动的薄煤层采煤机时,必须采用特殊的布置方式。
将摇臂电机布置在煤壁侧,类似于悬机身采煤机的结构方式。
其独到之处是在煤壁侧只悬挂两个截割电机,其它部分仍可布置在输送机上,将摇臂采空侧壳体压薄,以免影响机面高度与过煤空间,并可在其内布置调高系统,有利于缩短机身长度。
