浅谈我国薄煤层的高效开采的技术与管理措施

浅谈我国薄煤层的高效开采的技术与管理措施

发表时间：2009-12-18T09:28:21.310Z 来源：《赤子》2009年第18期供稿作者：曾培鸿（开滦集团公司内蒙古投资公司，内蒙古鄂尔多斯 017

[导读] 我国把厚度小于1.3m的煤层划归为薄煤层，厚度小于0.8m的煤层属于极薄煤层。

摘要：我国把厚度小于1.3m的煤层划归为薄煤层，厚度小于0.8m的煤层属于极薄煤层。研究薄及极薄煤层高效开采技术具有重要的现实意义。

关键词：薄煤层开采；特点；工艺分析；工作面管理；其它保障措施

对于我国资源储量比较大的薄煤层来说，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，努力实现薄煤层的高产高效开采。

1 薄煤层开采的特点

薄煤层由于其开采厚度较小，与中厚及厚煤层相比，开采主要存在以下特点：

1.1煤层薄、采高低、煤质硬、劳动效益低煤层厚度多在1.3m以下，并且煤层硬度多大于3~4，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，工作面内的工作条件差，劳动强度大。煤质相对较硬，炸药、截齿、刨刀的吨煤消耗量较大，回采成本较高。

1.2采掘比例大、掘进率高，采掘接替紧张随着刨煤机、螺旋钻机等设备的投入，工作面推进加快，而回采巷道多为半煤岩巷，综掘设备难以投入，放炮也不能一次全断面爆破，煤矸分装，掘进速度很慢，造成工作面接替紧张。

1.3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，一有褶曲或断层就很难布置巷道，掘进送面时提前圈切眼，致使工作面缩短，回采率降低；或者回采时搬家重新送切眼，使得回采效率降低，很难有效益。

2 薄煤层工作面设备选择与工艺分析

2.1采煤工艺及设备的选择

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、员工的综合素质、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。对煤厚在1.0~1.3m、赋存简单的缓倾斜或倾斜煤层，选择综合机械化开采是最佳选择，结合现国内薄煤层刨煤机开采的实践，应用刨煤机全自动化开采系统是实现薄煤层高产高效的有效途径。由于采煤机截深大，自重不足，且有时需要挑顶割底，截齿磨损严重，因此选用浅截深、速度快、适应性强的刨煤机综采工艺是1.3m以下煤层高产高效的首要选择。

2.2确定合理的工艺参数

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。

（1）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。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。

（2）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。

（3）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。

3 工作面管理是提高薄煤开采效率的保障

工作面过断层或褶曲等地质构造时，工作面设备难以适应地质条件，必须强化工作面生产管理，采取有效的控制措施，降低设备故障率，提高工作面开机率。

3.1确保工作面“三直一平”的措施。工作面实行拉线管理；工作面悬挂照明灯具作参照物；推溜时，确保顶溜千斤顶的行程达到标准要求；工作面若出现局部不直现象时，应及时移架或移溜；提高职工操作水平，增强责任心。

3.2工作面过断层措施。调整工作面与断层间夹角；采煤机割煤过后及时移架，管理好顶板；工作面支架进行超前支护；控制好工作面周期来压；若端部出现局部冒顶时，要及时挑顶护顶；带压擦顶移架；煤壁打设木锚杆，以防片帮；必要时，在支架上吊挂工字钢作前探梁；注意吊梁，防止支架钻底。

3.3工作面过褶曲措施。调整褶曲轴向两侧的坡度，当轴向两侧坡度较大时，适当留底煤，轴向两侧坡度较小时，应适当破底，确保轴向两侧坡度平缓；随时调整支架，防止支架歪斜；加强褶曲段工作面顶板管理。

3.4防止刮板输送机蹿动措施。采煤机司机、移架工、推溜工应密切配合，确保工作面“三直一平”；控制好工作面上、下两巷的推进度；工作面支架出现倾斜时，要及时摆正；工作面发现刮板输送机有滑动趋势时，应及时甩刀或赶溜；利用支架侧护板，调整刮板输送机，阻止其上蹿下滑；埋设地销或安设千斤顶，防止刮板输送机蹿动；采用合理进刀方式，防止刮板输送机上窜下滑。

4 保障薄煤层安全高效开采的其它保障措施

4.1支护方式的选择

（1）对煤厚多低于1.0m，构造比较复杂的炮采工作面，在保证通风、运输的前提下，巷道断面一般不小于4.0m2，中高可以低于

1.8m，由于围岩移近量小，巷道变形小，故多采用锚杆或木棚支护，但是必须勤加固锚杆或勤检查木棒折损情况，防止巷道片帮冒顶。

（2）由于采动影响，必须在工作面前方30m范围超前支护，建议上巷采用单体液压支柱加金属铰接顶梁，上下贴帮各打一排，中间根据矿压大小打一到两排；下巷采用长2.5~3.0m的工字钢加单体支护，在保证行人和转载机运输的前提下，靠下帮750mm补打一排单体，上

下巷沿巷道走向单体排距1.0m，这样不仅能回收支护材料，还能保证足够的支护能力。

（3）工作面运输巷、回风巷均采用锚杆、钢带支护，可有效改善了巷道维护状况，确保巷道断面完好，同时还能简化采煤工作面端头支护和超前支护工艺，为工作面快速推进和实现安全高效开采提供有效的保障。

4.2合理控制采高，保证机组正常运行空间

为使采煤机在支架前梁下顺利通过，规定工作面采高不得低于1.5m，在煤层较薄处，视顶底板岩性，掌握好顶底板切割量（必要时，预先松动爆破），并割煤后及时带压移架，控制顶板的下沉量，保证采煤机正常运行。

4.3加强机电设备管理，提高开机率

加强机电设备管理，严格落实机电设备岗位责任制和包机责任制，制定奖罚激励机制，增强机电维修人员的责任心，使他们对机电设备做到勤检查、勤维护、勤保养，把隐患消除在萌芽状态，最大限度地减少事故影响，提高了开机率。

4.4强化职工技能培训，严格工程质量管理

通过加强职工安全操作技能培训，全面提高职工的安全意识和质量意识，创建一支懂技术、会操作、能维修和善管理的职工队伍，跟班区队长、班长、验收员在现场狠抓工程质量管理，做到工作面班班保持“三直两平两畅通”，并严格落实《采煤安全质量标准化标准》规定，实现质量内在动态达标，积极创建精品工程，实施高产激励政策。

结语：我国的煤炭工业经过了几十年的发展，中厚煤层开采技术、巷道系统布置已日臻成熟，厚煤层、特厚煤层的开采技术也在迅速发展之中，但薄煤层的开采水平仍不尽人意，同时我国薄煤层资源不仅分布广泛，且煤质较好，一些省区薄煤层储量比重很大。因此，在煤炭资源日益紧缺、开采成本日益增高的今天，研究薄煤层开采的高产高效技术，对于煤炭资源保护和利用延长矿井开采寿命、实现我国能源工业的可持续发展具有重要意义。

参考文献

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