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山东华恒矿业有限公司山东省新泰市271202
摘要：截止目前为止，我国的煤炭开采量是排名世界前列的，而且我国的煤炭开采技术也在不断的资源开发过程中有了较为长足的进步与发展，但是，由于现代社会发展对于煤炭资源的需求越来越大，因此，薄煤层的开采就成为了煤炭资源开采过程中的重要部分之一。基于此，本文采煤工程中薄煤层开采技术进行了简单论述，以供参阅。
关键词：采煤工程；薄煤层；开采技术
引言：近些年，随着综采、综放技术的推广，厚及中厚煤层的开采效率得以提升，致使其储备日益下降，部分矿井的薄煤层已经成为主采煤层。与厚及中厚煤层相比，薄煤层的赋存条件、水文地质条件以及开采条件更为复杂，致使开采技术上需要攻破更多难题。虽然普通的采煤技术也能在薄煤层中得以推广，但适应性差，导致采出率以及推广效益都较低，当务之急应是针对煤层的实际赋存条件，采取合理的开采措施，研发薄煤层的综采设备，这对薄煤层的开采效率具有明显贡献性。
1采煤工程中薄煤层采煤技术的基本内容
众所周知，我国煤矿资源的储藏量比较大，且主要分布在山西、新疆等地。其中薄煤层煤矿资源在整个煤矿的20％以上。中层煤矿也蕴藏着大量的煤矿资源，随着我国科学技术的发展以及机械化水平的提升，中层煤矿资源也得到了一定的有效利用，并且相较于其他煤层，中层煤矿比较容易开发，但是不可否认的是，中层煤矿在开采方面存在着一定的弊端，那就是安全系数较低。因此，我国的薄煤层就有了更大的提升的可能。煤矿的内部结构远比我们预想的要复杂很多，且并不适合与大面积的机械操作，因为煤矿中的运作空间比较小，所以大部分应当使用人工操作，这也是为什么近两年来煤矿事故频发的一个重要的原因，因此，为了保护煤矿工人的安全，同时保证甚至是提高我国煤矿的开采量，开发和利用浅层煤矿是我们应当重点思考的问题。
2采煤工程中薄煤层采煤主要技术
2.1薄煤层炮采技术
炮采的主要工序是爆破落煤、装煤、运煤以及单体液压支柱支护，与推广较快的机械化采煤工艺相比，炮采具有井下人员劳动力投入较多、工人工作条件复杂、产量低、煤炭采出率较低、安全系数低以及耗材较高的劣势特点，这些劣势提高了吨煤成本、容易造成人员伤亡事故。对于薄煤层而言，炮采的主要优势主要体现在其技术简单、成本投入低，对复杂的煤炭赋存地质条件具有较高的适应性，尤其是对于含有大量坚硬夹矸的薄煤层，炮采可以发挥其独有的开采优势，可以将开采成本降到最低，提升开采进度，避免采煤机械钻头损坏。
2.2薄煤层普采技术
普采的采煤工艺首先使用采煤机采煤、装煤，然后使用刮板输送机运煤，液压推进工作面，采空区使用金属支柱支护。普采是薄及极薄煤层中应用较为普遍的采煤工艺，在普采过程中，跟机挂梁打柱是较为繁琐的工序，薄煤层给这些工序的施工带来较大困难，顶梁较为沉重，不利于井下工人的操作。随着采煤技术的发展，普采逐渐出现了高档普采，与前者相比，其主要特点在于金属支柱被替换成单体液压支柱，其初撑力一般达到4t左右，最高可达到8t，如果支柱工作阻力小于25t，活柱下缩量等同于零，液压支柱的良好的支撑性能能够技术有效的对顶板进行支撑，安全省力，能够有效的防止顶板破碎、冒落。采煤机功率较高，对坚硬顶底板适应性较高，双滚筒连续作业，省去了爆破打眼的工序，一次性割全高，工人及时挂梁支护，对顶底板冒落以及片帮问题都能有效预防。较为先进的采煤机配置了放顶支架和可弯曲的刮板输送机，提升了开采效率，已经很接近综采。
2.3薄煤层综采技术
（1）滚筒采煤机开采。滚筒采煤机综采使工作面落煤、装煤、移输送机、移液压支架等主要作业全部实现了机械化，大幅度降低了劳动强度，提高了单产及安全性。主要用到双滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架几种主要设备。滚筒采煤机开采方式与中厚煤层类似，由采煤机在工作面的两端开切口，然后在工作面进行煤块切割，由刮板输送机进行推溜，液压支架呈弧形布置在周围。缺点是机身较小，功率也低。如何在降低机身高度的前提下进一步提高装机功率是目前面临的最大的问题。（2）刨煤机开采方式。刨煤机开采过程中，刨头在刨链的牵引下沿着工作面往返进行刨煤，煤刨在可弯曲刮板输送机的中部槽上的导轨运行。刨煤机结构简单，没有采煤机那样复杂的牵引部分，实现了包括落煤、装煤和运煤的综合机械化，并且操作方便，可实现无人工作面回采，司机不必跟机作业，在巷道进行遥控采煤，劳动强度小。缺点是对工作面地质条件要求高，其适宜条件要求工作面断层尽可能少，地质构造简单，顶板稳定，底板平整。（3）螺旋钻机开采方式。螺旋钻机布置在工作面运输巷中，向煤层打钻，钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，掏出的煤直接落在工作面运输巷的刮板输送机上运出。对开采围岩不稳定的薄和极薄煤层来说，螺旋钻机采煤法是一种有效的方法，而在这种条件下采用综采则很困难。但当煤层底板坚硬时，回采平巷卧底施工困难，螺旋钻机采煤法的使用则有了一定的限制。在薄和极薄煤层中，普通机械化采煤十分困难，劳动环境和工作条件、安全问题都比较突出，而螺旋钻机采煤法在开采厚度小的煤层中获得了较好的技术经济效益，为开采薄和极薄煤层开辟了广阔的前景。
3薄煤层采煤技术发展趋势
目前，国内在薄煤层的开采方面，主要采用的是滚筒式采煤机。这类机器能够更好的适应煤层的厚度变化。并且，还同时具有强大的破岩以及过断层能力，同时，相对于刨煤机而言，并没有多工作面的长度过多要求。然而，这种采煤机机身较矮，但是，功率较大，因此，造成了一定的矛盾。未来薄煤层滚筒采煤机的发展趋势是:提升现今使用的煤矿采煤机的使用功率，电动机的功率大小是决定采煤机性能的重要因素，薄煤层滚筒采煤机目前最关键的就是要解决机身的长度问题，进而有效的提升采煤机的电动机功率，提高使用效率。在薄煤层的断层中，夹矸的厚度明显要比中厚煤层厚，因此，要对采煤机的整体结构进行优化设计，提升其抵抗截割坚硬矸石时产生的振动的能力，这是未来发展的一个研究趋势；薄煤层采煤机实现自动化或者人工进行遥控操作也是人们正在努力研究的一个方向；从有链牵引向无链牵引及电牵引方向发展。由于是切削落煤，出块率高。刨头无动力，工作面不需随机铺设电缆水管等，管理方便。由于浅截深多循环，静力落煤，对顶板的振动小，一次暴露的顶板面积小，有利于顶板的管理，人员在工作面采空区侧作业，不怕片帮，牵引刨链是封闭的，有利于安全生产。刨煤机未来的发展趋势：滑行式和紧凑式刨煤机是未来刨煤机发展的必然趋势;提高刨煤机刨硬煤的能力。具体通过增加刨煤机的装机功率和提高元部件的可靠性来实现;提高刨头调向装置的灵敏度。
结束语：
煤炭是我国当前主要的能源来源，促进采煤技术进步一定程度上直接影响经济的发展和稳定，需要不断优化采煤工程中薄煤层技术，提高薄煤层采煤效率。相比于中厚煤层而言，薄煤层采煤有着更大的发展空间，因此加强采煤工程中薄煤层采煤技术的引进和交流，结合薄煤层赋存条件和水文条件加强采煤技术的改进，培养高素质的薄煤层开采人才，促进薄煤层开采自主技术的研发，推广各类先进的薄煤层采煤技术应用，对促进经济发展尤为重要。
参考文献：
[1]张风武.在采煤工程中薄煤层进行采煤技术分析[J].黑龙江科技信息，2014（25）.
[2]张全健.山东省重点煤矿资源开发利用现状分析及资源保护技术研究[D].青岛：山东科技大学，2015.
[3]李永明.水体下急倾斜煤层充填开采覆岩稳定性及合理防水煤柱研究[D].徐州：中国矿业大学，2016.