综合机械化开采在薄煤层中的利用
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内容摘要：通过了解薄煤层开采特点，阐明薄煤层开采技术及要求，以及薄煤层开采工艺和设备选择，从而认识薄煤层开采对煤炭资源开发利用、延长煤矿矿井的开采年限以及实现煤炭工业的可持续发展具有重要的战略意义。
关键词：机械化开采；利用
0前言
我国煤炭开采占世界前列，然而薄煤层开采利用仍然困难重重。河北作为产煤大省，资源稀缺，充分开采利用薄煤层，具有十分重要意义。随着国内外采矿设备制造水平的提高，在采用大功率、高可靠性工作面设备的基础上，应根据当地的煤层赋存情况，因地制宜地选择采煤机械，并采用合理的采煤方法，努力实现薄煤层工作面的高产高效是可行的。
1 薄煤层开采的特点
薄煤层由于其开采厚度较小，空间狭小，开采主要存在以下特点： 一是煤层厚度多在1.3m以下，在陕北开采厚度甚至到达0.52m，煤层薄、采高低、煤质硬、效益低，使得人员进入或在工作面内作业以及设备移动都十分困难，采煤机经常需要挑顶或割底，机电事故增多，设备磨损大，工作面内的工作条件差，劳动强度大，吨煤消耗量较大，回采成本较高。二是采掘比例大、掘进率高，采掘接替紧张。随着爬底式采煤机、刨煤机、螺旋钻机等新型设备的投入，工作面推进加快，掘进速度缺很慢，造成工作面接替紧张。 三是煤层的厚度角度变化、褶曲、断层等构造对采煤方法影响很大。由于薄煤地质条件及赋存状况较复杂，一但厚度不稳定，顶底板不平整，甚至褶曲或断层出现直接影响工作面布置，致使工作面缩短，或者回采时搬家重新送切眼，使得回采效率降低，很难实现高产高效。
为了实现高产高效综合机械化采煤，一是必须保证有足够的工作阻力、可靠性高，对地质条件适应性强的液压支架，并满足行人空间和过机高度要求；二是需要体积小、功率大、低矮型刮板输送机和截割功率大低矮的采煤机。这样才能提高综合机械化采面工作面生产能力，保障安全生产。
3 薄煤层工作面工艺分析
首先，薄煤层采煤工艺及设备的选择受到限制，回采工艺选择的合理与否是采煤面高产高效的决定性因素之一，它与设备的选择、煤层倾角有关。尽管采煤机械化水平是煤矿高产高效的必由之路，但薄煤层地质复杂，遇构造难以通过，故应根据实际情况选择合理的采煤工艺及参数，否则会出现采煤机组不适应地质条件或不配套、劳动作业循环不容易组织等情况。
其次工作面合理工艺参数的确定，是综采配套设备实现工作面高产的基础。
⑴截深的选择。考虑采煤机功率、煤质硬度系数、煤层厚度及采高、顶板节理发育情况、支撑压力压酥煤壁深度、支架支护方式、采煤机效率，输送机运输能力条件等因素来确定截深。通过认真分析工作面地质条件和设备配套情况，确定截深。截深过大会因为受力不均匀，负荷过大引起机器振动，造成紧固件和连接件松动，破坏了机器内部齿轮传动的平稳性和准确性，加速了齿轮、轴承、传动轴等零件、液压件和电气元件的损坏，缩短采煤机的使用寿命。因此截齿的合理选择，是采煤机高产高效的基础。
⑵支护与移架方式。采用邻架操作，及时支护。在采煤机割过后，先移支架撑住顶板，然后再移输送机。结合煤层厚度掌握加长杆伸缩范围，以便以合理架位及高度支护顶板。当顶板情况允许时，顺序移架与隔架移架相结合，保证移架速度满足采煤机割煤速度，以实现连续快速割煤的需要。当顶板节理发育、片帮严重时，每刀拉架时进行超前支护，以提高循环单产。
⑶采煤机进刀方式。在薄煤层的开采中，可采用采煤机落煤，单向采煤，中部斜切进刀。前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，自开缺口。对于大倾角煤层，采煤机组在工作面上头斜切进刀，上行割三角煤，下行推煤。上行空提每45m移溜打戗柱，进行工作面支护翻打。一是要解决采煤机组上行的阻力；二是要解决采煤机组上行的防跑和刮板运输机的防滑；三是要最大限度的减少液压系统事故。这样采煤机组分段提到工作面上头，转向下行斜切进刀，上行割三角煤，下行推煤，如此循环往复。
4结语
我国煤炭工业经过多年快速发展，已经取得可喜成绩，但在薄煤层开采和利用仍然发展缓慢，薄煤层开采效果不尽人意。薄煤层资源丰富，随着煤炭资源日益紧缺，开采成本日益上升。充分利用薄煤层开采技术，对保证资源供给和延长矿井开采寿命，实现资源可持续性发展具有极其重要作用。实践证明，薄煤层综合机械化成功实施，进一步提高矿井机械化开采整体装备水平，提高生产效益，降低工人劳动强度，实现企业健康有序发展。
作者简介：曹能为（1975），男，河北省邢台市人，注册安全工程师，1998年毕业于石家庄工程技术学校，从事煤矿开采设计及安全管理工作。