薄煤層機械化采煤技術(shù)研究實踐

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摘要：經(jīng)濟發(fā)展讓我國的煤礦行業(yè)有著全新的發(fā)展道路，但是由于目前煤礦薄層開采工作受到許多因素的影響，例如地質(zhì)環(huán)境因素的影響、工作方式較為復雜以及政府政策沒有相對的保護以及實施力度等，此外薄層開采的工作也會有一定的安全風險。目前國家提出煤礦綜合機械化薄層開采政策，對綜合機械化薄層開采技術(shù)也有全新的考慮。本文主要從我國目前煤礦綜合機械化薄層開采技術(shù)進行分析，探討綜合機械化薄層開采技術(shù)的重要性，以及相關(guān)的薄層開采技術(shù)要領。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜合機械化薄層開采技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引言

隨著綜采技術(shù)的不斷發(fā)展，致使年消耗回采巷道數(shù)量也逐漸增加，巷道綜合機械化薄層開采技術(shù)逐漸變成煤礦高效集約化生產(chǎn)的共性和關(guān)鍵性技術(shù)。采掘技術(shù)及綜合機械化薄層開采是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，為了保證礦井實現(xiàn)高效高產(chǎn)的目的，必須要使用高效機械化綜合機械化薄層開采和支護技術(shù)。同時，這兩種技術(shù)也是巷道綜合機械化薄層開采技術(shù)未來發(fā)展的主要發(fā)展方向。

1煤礦綜合機械化薄層開采新技術(shù)的基本現(xiàn)狀

1.1高效綜合機械化薄層開采和支護技術(shù)的基本現(xiàn)狀

目前，我國煤巷綜合機械化薄層開采的方法主要有以下幾種：大斷面煤巷連續(xù)采煤機高效綜合機械化薄層開采；煤巷高效綜合機械化薄層開采技術(shù)；煤巷綜合機械化綜合機械化薄層開采；掘錨機組掘錨一體化綜合機械化薄層開采。

1.2半煤巖巷高效綜合機械化薄層開采技術(shù)

我國重點煤礦半煤巖巷的綜合機械化薄層開采，大部分都是采用半煤巖懸臂式綜合機械化薄層開采機機械化作業(yè)線，而半煤巖掘機大部分都是以中型和中型機械為主，綜合機械化薄層開采機在半煤巖巷道綜合機械化薄層開采機過程中，由于巖石所占據(jù)的比例相對較大，所以在選取機器時，必須要注意以下幾個方面的問題：機重大，破巖能力強，重心低，截齒單刀力大，系統(tǒng)簡單且可靠，工作穩(wěn)定性好，方便維護，元部件可靠性高[1]。

1.3巖巷高效綜合機械化薄層開采技術(shù)

當前，我國巖巷主要采用的施工工藝是鉆爆法，相關(guān)專家對巖巷懸臂式綜合機械化薄層開采機實行了多次試驗，進而逐漸演變?yōu)閮煞N巖巷機械化的作業(yè)線：鏟斗式裝巖機作業(yè)線或者是氣腿式鑿巖機配耙斗式；全液壓鉆車配側(cè)卸裝巖作業(yè)線。

1.4煤礦錨桿支護技術(shù)

安全、合理、有效的巷道支護是保證礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效的必備條件，雖然巷道支護技術(shù)是煤炭開采中的重要核心技術(shù)，但是錨桿支護已經(jīng)逐漸變?yōu)橄锏乐ёo的重要發(fā)現(xiàn)方向。

2現(xiàn)存技術(shù)差距

重型國產(chǎn)綜合機械化薄層開采機與國際先進設備相比，基礎研究方面存在薄弱性，總體性能參數(shù)也較低。而且適用于我國煤礦地質(zhì)條件的行走部載荷譜、截割和裝運尚未完善建立，也缺乏完整的設計理論依據(jù)，這些都是造成差距的原因。綜合機械化薄層開采錨機組中，雖然采用了大量的新技術(shù)、新工藝及新材料，但是要有效解決其中的難點部分：整體結(jié)構(gòu)設計和穩(wěn)定性的研究；行走機構(gòu)與錨桿機之間相對滑移聯(lián)結(jié)技術(shù)。

3煤礦高效綜合機械化薄層開采技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1煤巷高效綜合機械化薄層開采技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）發(fā)展掘錨統(tǒng)一化技術(shù)。掘錨一體化施工技術(shù)具備很大的技術(shù)，主要體現(xiàn)在改善作業(yè)環(huán)節(jié)、提升錨桿支護作用和加快煤巷綜合機械化薄層開采等多方面作用。使用掘錨一體化施工，常規(guī)情況下是日進尺在40~50m之間，掘錨一體化施工循環(huán)時間通常是在30min以內(nèi)，成巷速度能夠提升至65%以上，月進可以控制在1000~1200m。在使用掘錨一體化開展施工時，若發(fā)生頂板暴露的現(xiàn)象，能夠迅速安裝錨桿，以改變支護的效果，從而使錨桿的支護質(zhì)量得到明確的保證。此外，需要注意的是，掘錨機組施工巷道不但可以改善錨桿支護作業(yè)的惡劣環(huán)境，還能夠使其達到有關(guān)方面的安全指標，并且一次性成型效果很好。（2）加強大斷面多巷綜合機械化薄層開采推廣使用連續(xù)采煤機。對于美、澳等有關(guān)的主要采煤國家，一直以來都使用的是連續(xù)采煤機多巷綜合機械化薄層開采的綜合機械化薄層開采技術(shù)，這是一種高效高產(chǎn)的最佳綜合機械化薄層開采方法。因此，我國有關(guān)煤礦公司需要根據(jù)具體情況展開相應的分析，并結(jié)合我國煤礦的基本特征，通過連續(xù)采煤機綜合機械化薄層開采工作面順槽，從而取得比較理想的成果。近年來，連續(xù)采煤機在我國的應用數(shù)量以每年15臺的速度增加的模式，打破了煤巷綜合機械化薄層開采進尺的多項記錄。此外，連續(xù)采煤機煤巷綜合機械化薄層開采不僅具有采掘合一的優(yōu)點，還有綜合機械化薄層開采速度快的優(yōu)點。

3.2半煤巖及全巖巷高效綜合機械化薄層開采技術(shù)發(fā)展前景

綜合機械化薄層開采方式是我國未來懸臂式綜合機械化薄層開采機發(fā)展的主要方向，其不僅具有功率大，還有重型化和自動化的特點。優(yōu)化裝載、截割和行走等結(jié)構(gòu)方式，拓展綜合機械化薄層開采機使用的范圍。更為重要的是，需要不斷探索新型的截割方式，而對于全巖巷鉆爆法施工發(fā)展來講，關(guān)鍵是發(fā)展履帶式全液壓錨桿鉆機，所以需要不斷提升自動化水平和整機性能。

4高效綜合機械化薄層開采配套技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1煤巷快速綜合機械化薄層開采的地質(zhì)保障關(guān)鍵

煤巷在實際施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)由于地質(zhì)條件發(fā)生變化，自然環(huán)境出現(xiàn)突變的情況，從而對綜合機械化薄層開采的速度產(chǎn)生影響。獨頭綜合機械化薄層開采巷道小構(gòu)造等地質(zhì)異常體，其150m超前探測，探測結(jié)果的三維可視化快速顯示技術(shù)，將會成為發(fā)展的重點對象。

4.2與綜合機械化薄層開采工作面相結(jié)合配套機載除塵設施

在最近幾年，我國綜合機械化薄層開采工作面應用的主要除塵方法是噴霧除塵，此種方法不僅效果偏低，而且可靠性也相對較低，即使最高除塵率也只能達到60%~70%。因此，為了改善綜合機械化薄層開采工作面的劣質(zhì)環(huán)境。錨桿支護技術(shù)在我國大部分礦區(qū)都得到了非常廣泛性的使用，動態(tài)信息錨桿設計將會成為未來推廣的重要方向，所以地質(zhì)力學測試和評估，煤及半煤巖巷圍巖（煤），逐步完善錨桿支護技術(shù)也同樣是研究的重點部分。（1）直接坡頂法。在掘進施工中，若出現(xiàn)高差的情況，即可應用該種方法。而在直接坡頂法的實際應用過程中，施工人員首先應利用掘進機沖擊巷道頂部，并對斷層進行爆破。其次，施工人員應去除穩(wěn)定性較差的頂板圍巖，并利用錨網(wǎng)索，對穩(wěn)定性符合標準的頂板圍巖進行固定。通常情況下，硬度低于5或落差高于2cm，即代表該巖石硬度等指標較低。在施工人員對該點給予高度重視并采取恰當措施后，巖石碎裂所導致的安全事故將顯著減少。（2）后退臥底法。該種方法主要應用于掘進施工中出現(xiàn)的斷層下落現(xiàn)象。在使用掘進設備的過程中，若實際坡度高于要求坡度，施工人員可以選擇首先構(gòu)建巷道臥底，以此降低整體坡度，并確保掘進設備能夠正常使用。此外，在煤礦開采工程掘進施工中，正確利用后退臥底法，能夠促使施工質(zhì)量等方面與相關(guān)要求及標準相吻合。

4.3頂煤放炮技術(shù)

部分地區(qū)因地質(zhì)環(huán)境特殊，所以在煤礦開采過程中，極易出現(xiàn)斷層現(xiàn)象。在此基礎上，煤層結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)持續(xù)移動的情況，并對現(xiàn)場作業(yè)人員的生命安全構(gòu)成威脅。因此，為提升煤礦開采安全性及人員作業(yè)效率，施工人員可以利用頂煤放炮技術(shù)與起坡臥底，以此為掘進施工順利進行提供保障。

5結(jié)語

綜上所述，薄煤層綜合機械化采煤技術(shù)在地下煤礦開采工程中具有重要地位，其不僅能夠顯著提升工程安全性，而且還能提升作業(yè)效率。因此有關(guān)機構(gòu)或單位應對其給予高度重視，并正確利用該項技術(shù)?；诖?，我國煤礦行業(yè)才能穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1]李勇.煤礦綜合機械化薄層開采新技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2019,(15):193,195.

[2]趙世忠,劉記強.煤礦綜合機械化薄層開采新技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].城市建設理論研究（電子版）,2015,5(33):2374.

作者：王慶寧 單位：大同煤礦集團華盛萬杰煤業(yè)有限公司