孫崗

摘 要：太薄的煤炭挖起來(lái)太困難，同時(shí)對(duì)于施工人員來(lái)說(shuō)技術(shù)要求也太高，那么，面臨這個(gè)困難（對(duì)于太薄的煤層開(kāi)采的技術(shù)）我們應(yīng)該如何解決呢，值得我們深思。該篇文章總結(jié)了現(xiàn)任的研究成果加上筆者對(duì)此問(wèn)題的一些見(jiàn)解，分析了我國(guó)太薄煤層的實(shí)際情況，和改進(jìn)的進(jìn)程，希望能為相關(guān)單位的工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：極薄煤層；采煤工藝；優(yōu)化設(shè)計(jì)

不容易開(kāi)采的煤炭層就是地質(zhì)環(huán)境比較惡劣，必須使用特殊辦法開(kāi)采，否則無(wú)法采煤的煤層，太薄及比較薄的煤炭層就是不容易采的煤層。太薄及比較薄的煤炭層的地質(zhì)條件為我們的工作帶來(lái)了很大的難度。因此，我們必須要依據(jù)我們施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及我們的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平、設(shè)備現(xiàn)狀、職工的能力及我們預(yù)期能取得什么樣的經(jīng)濟(jì)效益，來(lái)具體的制定開(kāi)采方案，避免開(kāi)采難度。

1 不容易開(kāi)采的煤炭層施工的實(shí)際情況

太薄的煤層一般意義上是說(shuō)的儲(chǔ)煤的高度是在60厘米到80厘米之間，過(guò)于薄的儲(chǔ)煤層始終來(lái)說(shuō)均是煤礦企業(yè)比較頭疼的事，有些相關(guān)企業(yè)因?yàn)槠鋵?zhuān)業(yè)水平和裝備不是很先進(jìn)造成不能對(duì)薄層煤炭進(jìn)行開(kāi)采，這種現(xiàn)象必然造成資源的浪費(fèi)、資源閑置。但是，煤層雖薄儲(chǔ)煤量還是比較豐富的，一旦企業(yè)的技術(shù)和裝備合適就可以開(kāi)采這些資源，使資源得其所用。二十世紀(jì)九十年代，因?yàn)槠髽I(yè)的專(zhuān)業(yè)水平和裝備太落后，因此不能開(kāi)采薄層煤資源，絕大多數(shù)的相關(guān)企業(yè)都愿意對(duì)中厚層的煤炭進(jìn)行開(kāi)采，能夠開(kāi)采薄層煤碳的單位極少。伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)資源的需求量越來(lái)越大，因此國(guó)家對(duì)資源也越來(lái)越重視，所以必須發(fā)展先進(jìn)的開(kāi)采設(shè)備，把薄層煤炭資源也要充分利用。太薄的煤炭雖說(shuō)有它的開(kāi)采缺點(diǎn)，但他也有其自身特點(diǎn)，它的特性主要有：首先，因?yàn)槠浔容^薄，所以在開(kāi)礦時(shí)，職工不能直立開(kāi)采；不利于使用設(shè)備；其次，薄層煤炭生產(chǎn)環(huán)境太差，開(kāi)采機(jī)械運(yùn)行困難太大；再就是，開(kāi)采掌子面職工的接替太難，挖進(jìn)的速度反而快一些；最后，投資和利潤(rùn)不相稱(chēng)。因?yàn)楸用旱V的實(shí)際情況決定了其在生產(chǎn)中機(jī)械化程度難以提高，現(xiàn)在在薄層煤礦中一般采用以下兩種機(jī)械化方法，也就是我們通常所說(shuō)的機(jī)采及炮采，當(dāng)然，還有一些其他方式，但主要是國(guó)外使用，例如：長(zhǎng)臂式、螺旋鉆機(jī)式、連續(xù)采煤機(jī)房柱式和急傾斜煤層鋼絲鋸等等。

2 優(yōu)化太薄的煤層開(kāi)采方式

太薄的煤層開(kāi)采方式說(shuō)的是機(jī)械化，此情況在多方努力下，發(fā)展還比較迅速，在我國(guó)已經(jīng)有一部分企業(yè)已開(kāi)始了一些煤礦已經(jīng)開(kāi)始了機(jī)械化開(kāi)采，也得到了一定的回報(bào)，從幾個(gè)方面我們闡述一下。

2.1 長(zhǎng)壁方式采煤辦法

長(zhǎng)壁方式的采煤薄煤辦法，是指在對(duì)其挖掘的當(dāng)中我們可以考慮普通開(kāi)采辦法和綜合開(kāi)采辦法，當(dāng)然，在有條件時(shí)可以采用機(jī)械，如：滾筒式挖煤機(jī)、刨煤機(jī)等等。當(dāng)然，我們還必須考慮到，我們?cè)谑褂脵C(jī)械時(shí)不會(huì)一帆風(fēng)順，會(huì)遇到一些問(wèn)題，因?yàn)楸用禾康娜秉c(diǎn)造成的。對(duì)于機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，滾筒式挖煤機(jī)的能力較強(qiáng)，我國(guó)目前主要使用的設(shè)備，種類(lèi)繁多，有二十多種，但不是都適合薄層煤礦，只有爬底板式可以采用，刨煤機(jī)則針對(duì)于長(zhǎng)壁采煤方法的一種設(shè)備，此設(shè)備的工作原理就是用刨刀切落煤炭再靠犁形板把煤炭裝入運(yùn)送帶中，此傳送帶的動(dòng)力都裝在前端的平巷內(nèi)。刨煤機(jī)和滾筒式挖煤機(jī)來(lái)說(shuō)，具有低耗能、速度快、污染小、產(chǎn)量大等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)對(duì)此的投入與維保的費(fèi)用也少，現(xiàn)在主要使用此機(jī)械。長(zhǎng)壁式挖煤方法在實(shí)踐中也有進(jìn)步，列如：進(jìn)步的方法有用點(diǎn)柱或帶冒點(diǎn)柱等等，這樣使支撐之間距離也大了，所以，這就使工作空間大大增大。除去使用傳統(tǒng)的支撐辦法外，在薄層煤礦中還采用了新型制成辦法：氣垛支架，它是最合適與薄層煤礦使用，是為其量身定做的，而且在此基礎(chǔ)上還有改進(jìn)，發(fā)明了自移式氣垛支架，大大方便了工作需求。再有，就是為了達(dá)到更快、產(chǎn)量更高的目的，我們還采用了對(duì)面拉的工作面來(lái)施工。

2.2 利用螺旋式的鉆井機(jī)進(jìn)行采煤的技術(shù)工藝

利用螺旋式鉆機(jī)進(jìn)行采煤是適用于對(duì)極薄煤層的開(kāi)采，相對(duì)來(lái)講這是最簡(jiǎn)便的開(kāi)采工藝。要采用此種技術(shù)，首先在極薄煤層之中要首先開(kāi)辟出平坦的巷道，在巷道兩側(cè)在利用螺旋的鉆機(jī)進(jìn)行鉆掘開(kāi)采，這種機(jī)械通常狀況下，在其尖端有一種截割的工具，在鉆掘進(jìn)行時(shí)主要由這種截割的鋸齒輔助完成掘進(jìn)與切割。采用這種螺旋式的鉆機(jī)要對(duì)煤層和地質(zhì)情況進(jìn)行勘察與分析，從而選擇正確的螺旋鉆頭，通常狀況下，鉆頭的大小主要取決與煤層的厚度以及穩(wěn)定性，保證鉆頭部分小于煤層的厚度，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)極薄煤層的開(kāi)采需求。此種形式，一般由旋轉(zhuǎn)葉片實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的導(dǎo)出，后續(xù)再到順槽運(yùn)輸設(shè)備，最好到達(dá)地面的存放處。近些年來(lái)這種技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步，譬如在生產(chǎn)安全問(wèn)題上，都鉆掘的深度進(jìn)行有效的控制，并在鉆眼中間加強(qiáng)安全支護(hù)，這樣對(duì)生產(chǎn)安全便形成有效的保證。

2.3 運(yùn)用連采機(jī)房柱式的采煤技術(shù)

這種采煤工藝，是上世紀(jì)末，我國(guó)從美國(guó)引入的技術(shù)和工藝，此種工藝和技術(shù)最適于對(duì)0.7-0.8m厚度的極薄煤層進(jìn)行采掘，但是其資金投入較高，相應(yīng)的工作效率也不容小覷，其有很強(qiáng)的適用性。其最最關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)便是能夠完成采煤與挖掘的同時(shí)進(jìn)行，并且，在采掘過(guò)程中煤柱可以作支護(hù)作用，當(dāng)然也可以采用長(zhǎng)期性的支持頂板保證穩(wěn)定與安全。并且使用的煤柱在工作完成后還能夠被重新回收與再利用，這樣便大大提高可能源的利用率。其相應(yīng)的主要機(jī)械包含：采煤機(jī)、運(yùn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)等。最近幾年，為了降低采煤過(guò)程中的事故率，提高作業(yè)人員的人身安全，國(guó)外一些企業(yè)還將遙控技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到連續(xù)采煤機(jī)房柱式采煤當(dāng)中，研發(fā)了一種可遙控的連續(xù)采煤機(jī)，作業(yè)人員能夠在煤房之外控制采煤機(jī)進(jìn)行性作業(yè)，提高了采煤作業(yè)的安全。

2.4 急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤工藝

急傾斜煤層鋼絲繩鋸采煤工藝主要用于1.2m，傾角在85°的急傾斜薄煤層的采煤中，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步這種技術(shù)在最近幾年也開(kāi)始應(yīng)用到極薄煤層采煤中。這種采煤工藝工作面單產(chǎn)1600t/M，直接工效8t/I。這種采煤工藝的工作面是走向布置，一般來(lái)說(shuō)是斜長(zhǎng)10m，走向長(zhǎng)度150m，電機(jī)、絞車(chē)、對(duì)輪、導(dǎo)向輪和手動(dòng)葫蘆等施工機(jī)械是布置在工作面下巷上的，采煤作業(yè)及運(yùn)煤都是依靠牽引機(jī)械作業(yè)的，利用鋸齒在煤壁上拉出兩條煤溝槽。利用礦山本身的壓力作用使其自行脫落下來(lái)。這種采煤工藝在采過(guò)后一般那不需要進(jìn)行支護(hù)，而是每隔15m左右留2m左右的煤柱來(lái)支撐頂板。主要用于頂?shù)装鍒?jiān)硬、完整、穩(wěn)定性好，煤質(zhì)松軟、不粘頂、不含夾石層的極薄急傾斜煤層開(kāi)采工作，具有開(kāi)采效率高、開(kāi)采能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，煤炭是一種不可再生資源，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)煤炭的需求和依賴也越來(lái)越高，但是煤炭資源卻越來(lái)越少，這就要求要不斷提高煤炭資源的利用率，而如何開(kāi)采極薄煤層是提高利用率當(dāng)中的一個(gè)關(guān)鍵。但極薄煤層對(duì)于開(kāi)采技術(shù)的要求相對(duì)較高，如果技術(shù)達(dá)不到要求將會(huì)造成資源的很大浪費(fèi)。極薄煤層的開(kāi)采對(duì)采煤工藝、技術(shù)和機(jī)械提出了更高的要求，隨著科研投入的增加，長(zhǎng)壁采煤等采煤工藝也得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高，在降低作業(yè)成本的基礎(chǔ)上大大提高了采煤效率和作業(yè)安全，有效的滿足了極薄煤層的開(kāi)采需要。

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