薄煤層礦井條件下的幾種采煤工藝應(yīng)用

王海軍

摘 要：薄煤層開發(fā)技術(shù)在我國煤礦行業(yè)得到重視，并正在不斷研究和解決的問題。能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化采煤工藝，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)識(shí)是薄煤層開采技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。該文對(duì)薄煤層對(duì)采礦產(chǎn)生的不良因素進(jìn)行了講解，并分析我國當(dāng)前的薄煤層現(xiàn)代化采煤工藝。

關(guān)鍵詞：薄煤層 采煤工藝

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（c）0071-01

我國有豐富的薄煤層，其中蘊(yùn)含著豐富的煤炭資源，開發(fā)薄煤層對(duì)我國社會(huì)煤炭供應(yīng)有著重要的意義。提高煤炭產(chǎn)量對(duì)經(jīng)濟(jì)有著重要作用，不但能夠提供資源還能為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)。因此，必須對(duì)薄煤層開發(fā)技術(shù)進(jìn)行關(guān)注并分析研究，討論正確先進(jìn)的薄層煤礦開發(fā)技術(shù)是當(dāng)前眾多研究者和工作者所面臨的問題。

1 薄煤層開采的不利因素

在薄煤層進(jìn)行煤礦開采工作，給機(jī)械化開采提出了挑戰(zhàn)，薄煤層環(huán)境對(duì)開采設(shè)備要求較高，沒有實(shí)現(xiàn)較高程度的機(jī)械化水平無法在薄煤層環(huán)境下進(jìn)行開采。生產(chǎn)效率較低，由于地下斷層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)和煤層厚度影響，薄煤層開采所受影響較大，生產(chǎn)能力下降。由于生產(chǎn)效率低，機(jī)械化水平難以適應(yīng)薄煤層的生產(chǎn)需求，因此會(huì)投入更多的資金，導(dǎo)致投入成本高于產(chǎn)出值，經(jīng)濟(jì)效益受到影響。由此可見，想實(shí)現(xiàn)薄煤層高效開采，必須升級(jí)機(jī)械化程度，在采煤中進(jìn)行專業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn)[1]。這是開采薄煤層發(fā)展的必經(jīng)之路。

2 薄煤層現(xiàn)代化采煤工藝

當(dāng)前，薄煤層現(xiàn)代化生產(chǎn)的工藝主要有滾筒采煤機(jī)、刨煤機(jī)、連續(xù)采煤機(jī)和螺旋鉆采煤。

我國薄層采煤起步于60年代，當(dāng)時(shí)滾筒采煤機(jī)主要使用的是MLQ系列采煤機(jī)，裝機(jī)功率在60～100kW，滾筒采煤機(jī)使用鋼絲繩或鎖鏈進(jìn)行牽引，運(yùn)用液壓調(diào)速與齒輪減速，滾筒采煤機(jī)的液壓元件是葉片泵和葉片馬達(dá)。在中小型薄層煤礦中使用量較多。在進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，我國煤礦需求增加，薄煤層開采為了滿足當(dāng)時(shí)社會(huì)的需要，在中厚煤層滾筒采煤機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上，研發(fā)了MG200/450-BWD型采煤機(jī)。該型號(hào)使用多電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，使用無鏈牽引技術(shù)，功率能夠達(dá)到450kW，可以用于采高1～1.75m的薄煤層工作面。隨著技術(shù)能力的進(jìn)一步提升，開發(fā)出了MG250-BW型采煤機(jī)。該機(jī)器可以適用于采高0.85～1.5m的工作面。隨著技術(shù)的發(fā)展，滾筒采煤機(jī)功率越來越大，無鏈牽引的技術(shù)使得采煤機(jī)能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的工作面，工作面適應(yīng)力在不斷提升[2]。

刨煤機(jī)在是一種適合于在高瓦斯工作面中進(jìn)行生產(chǎn)的機(jī)械。刨煤機(jī)比滾筒采煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，沒有復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，使用簡單維修方便。刨煤機(jī)能夠進(jìn)行無人工作面開采工作效率高，維修工作方便，能夠提高工作效益、保證工作人員的安全，進(jìn)而可以提升經(jīng)濟(jì)效益。刨煤技術(shù)是從國外引進(jìn)的技術(shù)，刨煤機(jī)引進(jìn)后在我國多個(gè)煤礦進(jìn)行使用，最開始刨煤機(jī)在我國的發(fā)展和使用并不順利。在八十年代我國開發(fā)MBJ-1型刨煤機(jī)，后來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，技術(shù)改進(jìn)，我國在刨煤機(jī)方面不斷進(jìn)行研究開發(fā)，還開發(fā)出了拖鉤式和滑行式拋煤機(jī)。在技術(shù)能力和經(jīng)濟(jì)條件的支持下，刨煤機(jī)開采速度進(jìn)一步得到提升。刨煤工藝與滾筒采煤手段相比具備更強(qiáng)的生產(chǎn)力，在我國大中型薄煤層煤礦受到歡迎和使用。

連續(xù)采煤機(jī)能夠?qū)Ρ∶旱V層進(jìn)行連續(xù)的開采，和長壁式開采相比，連續(xù)采煤機(jī)房柱式采煤方法在設(shè)備投資方面更少，而且單產(chǎn)能力要遠(yuǎn)高于長壁式開采。連續(xù)采煤出煤快，連續(xù)采煤設(shè)備建造速度快，能夠節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間，連續(xù)式采煤設(shè)備的單價(jià)約為長壁式單價(jià)的百分之二十。但是連續(xù)采煤技術(shù)也存在一定的不足，其最大的問題就是采出率較低，不過隨著技術(shù)的發(fā)展這一問題正在得到改善。在使用連續(xù)采煤技術(shù)的實(shí)踐過程中，廣大煤礦開采工作者和研究者總結(jié)出了連續(xù)采煤的適用條件。開采深度應(yīng)控制在300～500m較淺的深度之內(nèi)，處于近水平薄及中厚的煤層，而且應(yīng)保證在采煤的過程中沒有產(chǎn)生積水，瓦斯含量低。其實(shí)自連續(xù)采礦技術(shù)出現(xiàn)后，人們就對(duì)其不斷的進(jìn)行分析和改進(jìn)，并形成了較為完善的短壁機(jī)械化采煤體系。在一些發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)建立了以連續(xù)采煤方法機(jī)為中心的現(xiàn)代房柱式采煤方法[3]。以美國為例，1985年連續(xù)采煤方式產(chǎn)量約占到開采量的百分之七十，使用連續(xù)采煤方法的礦井平均采出率約為百分之五十三。當(dāng)前我國在連續(xù)采煤技術(shù)方面取得了良好的成績，我國研制的LY1500/865-10型連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)投入生產(chǎn)，并能夠適應(yīng)開采環(huán)境，取得良好的效果。

螺旋鉆采煤產(chǎn)生于前蘇聯(lián)。螺旋鉆采煤對(duì)松軟煤層有著良好的應(yīng)用價(jià)值，是一種開采緩傾斜薄煤層的采煤方法，這種方法還能用于開采圍巖穩(wěn)定的薄煤層，有巨大的發(fā)展前景。螺旋鉆采煤方法在投資上消耗的資金比高檔普采少，而且能夠提供更安全的施工環(huán)境，螺旋鉆采煤法生產(chǎn)效率較高，直接工效可以到達(dá)12t/工，使用螺旋鉆采煤法不但能夠增加出煤數(shù)量，還能夠釋放存在的瓦斯。在我國，使用螺旋鉆采煤法來取代傳統(tǒng)的炮采工藝，不但提升了工效而且節(jié)約了大量的成本，并為開采工人提供了安全的開采環(huán)境。螺旋鉆采煤法進(jìn)入我國較晚，我國正對(duì)其進(jìn)行深入的研究分析，開發(fā)其更大的價(jià)值，使其更為適應(yīng)我國的實(shí)際情況。

3 結(jié)語

我國儲(chǔ)藏有著豐富的煤炭資源，煤炭資源開發(fā)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)安全高效。實(shí)現(xiàn)煤炭資源開發(fā)的目標(biāo)需要我國煤炭工作者和相關(guān)專家的共同努力。對(duì)當(dāng)前的開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行完善和升級(jí)，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，使用科學(xué)的理論來推動(dòng)技術(shù)升級(jí)引領(lǐng)我國煤炭行業(yè)的發(fā)展。提高薄層板煤炭的采出，需要升級(jí)設(shè)備實(shí)行智能化、高效化，并通過最少的人力來實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張聚國.特大型井工礦開采方法選擇及生產(chǎn)能力評(píng)價(jià)體系研究[D].北京：中國礦業(yè)大學(xué)，2013.

[2] 馬加振.薄煤層綜合機(jī)械化采煤工藝技術(shù)科學(xué)利用的機(jī)理透析[J].科協(xié)論壇：下半月，2013（12）：69-70.

[3] 蘇小立.采煤機(jī)仿形截割運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[D].太原：太原理工大學(xué)，2014.