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1、浅议极薄煤层开采工艺摘要：我国作为煤矿资源大国，煤炭年产量在全世界始终名列前茅。随着近些年井下开采逐渐向纵深方向发展，极薄煤层的开采越来越多。然而，极薄煤层与普通煤层有所不同，其开采难度也要高于普通煤层。为此，寻求一种极薄煤层开采工艺的有效途径显得尤为重要。基于此点，本文首先简要介绍了煤矿极薄煤层常用的开采技术，并在此基础上提出极薄煤层开采的有效途径。关键词：极薄煤层，开采技术，矿井1薄煤层开采的特点尽管世界上拥有丰富的薄煤层资源，但是它们相对于厚煤层开采，会面临更多的问题。在薄煤层开采中，面临的主要问题为: 由于薄煤层空间的限制，设备安装、维护及操作都十分困难，劳动密集度大，工人工作和通道都
2、受到限制，瓦斯排放变得困难。薄煤层开采，推进速度加快，采掘接替变得紧张。相对于厚煤层，薄煤层的产量低，丢煤严重，由于煤层厚度变化和复杂的地质条件例如断层都影响到采煤，薄煤层煤炭的开采能力受限到一个很低的水平。一般来说，单个薄煤层的产量是中厚煤层产量的 1/3。薄煤层相对于产量的投资要比中厚煤层大。但是，薄煤层开采也拥有一些优势: 在薄煤层工作面顶板运移较小、薄煤层开采产生很小的沉陷、对邻近煤层影响小、顶板控制较厚煤层简单。2薄煤层的开采技术煤矿极薄煤层常用的开采技术随着近半个世纪以来对煤炭资源的不断开采，现如今，条件相对较好的资源已经日益匮乏，为了进一步缓解因资源紧缺带来的压力，大量小型煤矿开
3、始对极薄煤层进行开采。所谓的极薄煤层主要是指实际厚度小于 0.8m 的煤层，这类煤层在煤矿中所占的比例相对较大，其对开采工艺的要求也比较高。因此，必须采取相应的开采技术。在科技水平不断提高的同时，极薄煤层开采技术也随之得到长足进步，当前较为常用的极薄煤层开采技术主要有以下几种：（一）炮采法炮采法一般可分为两种形式，一种是普通炮采法，该方法在一些小型煤矿的井下开采中应用较多，其主要是通过作业人员进入到井下采掘工作面进行打眼，再以爆破的方式使煤层脱落，然后由一部分作业人员攉煤至工作面运输设备，另一部分作业人员则负责在工作面打设及回撤支柱。但该方法存在一些十分突出的问题，如安全性差、劳动强度大、开采
4、效率低以及煤炭资源回收率低等等；另一种无人工作面炮采法。这种方法的开采效果要远远优于普通炮采法，并且具有安全性高、适应性强等特点。无人工作面炮采法是一种在工作面平巷上的平行采面煤壁以钻机钻出一个或是一组与实际采掘面长度相同的深孔，借此来实现一次起爆落煤的方法。该方法的关键环节在于钻孔孔深的控制，通常情况下，孔深应控制在 2030m 左右为宜。经由放炮崩落的 2030m 左右为宜。经由放炮崩落的煤炭可由运输设备进行运输，从而实现了作业人员远程操控，工作面无作业人员的开采方式。（二）采煤机普采法该方法是极薄煤层开采过程中所占产量比例最大的一种开采方法。目前，我国已经成功研制出 20 余种薄煤层开采
5、机组，适用于极薄煤层开采作业的主要为爬底式。各地方煤矿企业以及一些民营的小型煤矿可按照资金及井下煤层的实际赋存情况对机组进行选择。但是这种采煤方法具有一定的局限性，其仅适用于厚度大于 0.6m 且倾角小于 18的煤层。（三）刨煤机采煤法与采煤机相比刨煤机的使用范围相对较小，而且开采效果也比较一般。这是因为刨煤机整体功率偏小，对井下硬煤的刨采能力较差，同时设备自身的运行可靠性也相对较低，当倾角大于 10时设备会出现严重下滑的情况。此外，由于缺乏对井下煤层可刨性的系统分析以及合理刨深深度等参数的理论研究，加之设备的总体投入较大。因此，该方法并不太适合用于小型煤矿。（四）螺旋钻机无人工作面采煤法这种
6、采煤方法是我国在最近几年引入的一种新型机采方法，其有效地实现了采掘作业面无人作业的开采方式。作业人员在开采工作面以外的位置处通过对机电设备进行远程操控，便可完成破、装、运等煤炭开采工序，通过该方法的应用使作业人员从以往繁重的劳动和恶劣的工作环境中解脱出来，开采效率也随之有所提高。该方法可有效对极薄煤层进行开采，进一步提高了井下煤炭资源的利用率以及矿井的服务年限，因此，这是一种十分值得推广使用的极薄煤层开采工艺。3 极薄煤层开采的有效途径（一）按照具体地质条件优选采煤方法在对煤层倾角小于 35的低瓦斯极薄煤层进行开采时，可选用无煤柱的开采工艺。由于极薄煤层在开采的过程中倾角变化幅度较大，为此，在
7、实际开采中，应按照不同的倾角对采面布置进行相应的调整，并据此来选择最为合理的开采方法。如急倾斜煤层可采取深孔爆破法、缓倾斜煤层则可采用走向长壁采煤法。总之，在对极薄煤层进行开采时，必须结合煤矿井下实际情况对采煤方法进行确定，这样不仅能够有效地提高煤炭的回采率，而且还能进一步降低开采成本。（二）开采作业面地质条件的有效控制措施通常情况下，在作业面过断层或是褶曲等地质构造时，开采设备很难适应这种地质条件，为此，应加强作业的生产管理，并通过采取行之有效地控制措施，来减少设备发生故障的几率，借此来提高开采效率。 作业面过断层措施。在极薄煤层的开采过程中，经常会遇到断层，为了有效解决这一问题，应采取相应
8、的过断层措施。其一，对开采作业面与断层之间的夹角进行调整；其二，做好采掘作业面的超前支护工作，并对作业面的周期来压进行有效控制，如果开采过程中端部发生冒顶现象时，应及时做好挑顶及护顶；其三，采煤机在对煤层切割后，应及时进行移架，并做好顶板的管理工作；其四，应在煤壁上加设木锚杆，借此来防止片帮，如有必要时应在支架上吊井用工字钢作为前探梁，以防止支架钻底。 作业面过褶曲措施。首先，应对褶曲轴向两侧的坡度进行调整，如果两侧坡度较大，应适当留出一定的底煤，若两侧坡度较小，则应进行适当破底，借此来使坡度保持平缓；其次，应随时随地对支架进行调整，这样能够有效地避免支架出现歪斜的现象；再次，加强褶曲段作业面
9、的顶板管理。4 合理选择开采设备极薄煤层开采过程中，最大的难点是地质条件复杂、采面高度较小，为了实现安全、高效生产的目标，采煤设备的选择是关键。在选择采煤机时应综合考虑以下技术问题：一是采煤机的整机高度；二是滚筒的装煤效果；三是采煤机的总体长度。同时还应结合采掘作业面的实际情况。通过选择合理的采煤设备能够有效地提高极薄煤层的开采效率。5结论世界拥有丰富的薄煤层资源，薄煤层开采也是今后的一个发展趋势。采煤机长壁开采是一个基本的采煤工艺，螺旋钻机采煤是一个无人工作面采煤工艺，它可以用于极薄煤层的开采。刨煤机在薄煤层开采中应用更为广泛。我们需要进一步对薄煤层采煤工艺和设备进行研究。参考文献1高照清、曲庆峰：关于开采七台河矿区极薄煤层工业指标的探讨 ， 煤炭技术 ，2008(8) 。2李永强： 复杂条件下薄煤层开采高产高效研究 ，山东煤炭学会 2011 年工作会议暨薄煤层开采学术论坛论文集，2011(4)。3李建平： 我国薄与极薄煤层开采设备的现状和发展趋势 ， 煤炭科学技术，2009(5)。4肖连州： 提高煤炭资源回收率降低薄煤层开采成本 ， 能源与环境 ，2011(10)。5.李建平，杜长龙，张永忠.我国薄与极薄煤层开采设备的现状和发展趋势J.煤炭科学技术 2005(6)6.李 勃，张顺朝，王文江.德国刨煤机在薄煤层工作面开采中的应用J. 煤矿机械，2003108110
