陕西华电榆横煤电有限责任公司 陕西榆林 719000
摘要：随着国家经济的增长，各个领域煤炭资源的消费也在增加，这意味着传统的煤炭开采方法产生的收入再也不能满足日常生活和工业生产的需要。面对中厚煤层开采日益减少，薄煤越来越受到煤矿企业的重视。煤炭开采矿产资源储量丰富，开采前景广阔，但薄煤层开采滞后，为了提高薄煤层开采效率，需要进一步改进传统的煤炭开采工艺。
关键词：采煤工程；薄煤层开采技术；
引言
开采薄煤层时，由于煤层空间小、劳动密集程度高、瓦斯等危险气体不易排放、机械设备的安装以及操作等都比较困难，因而采煤量较低，煤质损坏严重，加上开采速度较快，煤层厚度变化和水文地质条件对开采的影响很大，开采接替紧张，导致对薄煤层的开采有很大的威胁。与中厚煤层相比，薄煤层的连续开采工艺效率低，开采过程成本高，施工安全系数低，但近年来对薄煤层的开采技术有所提升，促进了对薄煤层的开采，而且薄煤层工作面的顶板位移较小，开采产生的沉陷量小，对邻近煤层的影响也小，加上开采深度增加，中厚煤层的储煤量大大减少，因此，迫切需要研究对薄煤层开采的方法及工艺。
1薄煤层的概念
在确定薄煤层时，各国都有严格的要求，薄煤层厚度必须小于1.3m，缺口厚度小于0.8m，一般应称之为极薄煤层。人口稀少层的煤炭输送资源规模是我国煤炭和煤炭输送资源的重要组成部分。但在常规开采中，大部分企业都集中于中煤层开采。主要原因是，薄煤电厂的开采对开采过程提出了更高的要求，许多企业中薄煤电厂的建设技术不足，造成了重大的开采损失，开采效率大大低于中、厚煤电厂。此外，采矿作业的可操作性较低，因为薄壁煤矿周边环境较为复杂，导致对建设项目进行更深入的调查。
2采煤方法
由于薄煤层的顶板和底板以及煤层厚度的变化都比较大，煤层的采矿地质条件比较复杂，采用刨煤机机械设备进行煤层开采时比较困难，因此选择三机组合的采煤方法，将滚筒采煤机、液压支架以及刮板输送机设备配套组合起来进行煤层开采。
2.1滚筒采煤机
采煤机的实际生产能力与最大采高、截深以及牵引速度等因素有关，采煤机的采高要与煤层厚度的变化相匹配，由于开采中有浮煤的影响，且煤层顶板会出现下沉现象，使得薄煤层开采的实际工作面高度会降低，因此，采煤机在工作时采高要满足式（１）要求。
Ｈｍｉｎ＝ＨＺｍｉｎ＋０．２，Ｈｍａｘ＝ＨＺｍａｘ－０．２（１）
其中，Ｈｍｉｎ是采煤机工作时的最小采高，Ｈｍａｘ是采煤机工作时的最大采高，ＨＺｍｉｎ是支架的最小采高，ＨＺｍａｘ是支架的最大采高。在实际连续开采过程中，采煤机在安全开采时的最小采高为０．９ｍ，最大采高为１．９ｍ，考虑开采时各方面的影响因素，为了使煤层底板被割平，将采煤机的卧底量设在１８０ｍｍ以上，考虑到薄煤层难开采、采高小的问题，截割部采用两台电机驱动一个摇臂的双驱动方式，平行放置电机以减小摇臂厚度。
2.2刮板输送机
考虑煤层工作面的实际生产能力，确保刮板输送机的输送能力达到采煤机最大生产能力的１．２倍，根据输送机的输送能力和实际煤层需要确定开采链条数目以及结构形式，选择中双链结构，根据实际煤层的倾斜角、开采链条长度、输送机的输送量来确定电机的输送功率和驱动方式，刮板输送机的最大输送能力为２４０２ｔ／ｈ，装机最大功率为６２０ｋｗ，链速为１．３３ｍ／ｓ，刮板间距为８７６ｍｍ。
2.3刨煤机开采方式
煤炭发电以来，全球使用量已超过60年。它非常多才多艺，在煤炭开采的应用方面有着广泛的经验。由于腔体由牵引力、驱动力和导轨组成，因此在薄致密平面上承载着汽车的功能。
空洞的主要特点是可以根据燃煤电厂层的高度调整其深度，这意味着它非常实用，可以应用于各种煤炭项目。但是，空洞的应用在很大程度上取决于碳纤维的方向，这意味着它与碳纤维本身的性质有着巨大的相关性，但总体而言，空心的煤力在煤炉平面上。
2.4液压支架
根据煤层的水文地质情况，设计液压支架支护，并计算支护强度，确定液压支架的相关参数。其中液压支架的支护强度为０．８ＭＰａ～１．２３ＭＰａ，支撑高度为１．０ｍ～１．７ｍ，中心距为１．７５ｍ，工作时的阻力为１３０００ｋＮ，初撑力为１００９６ｋＮ，推移时的步距为８００ｍｍ。液压支架的顶梁梁端距在１５０ｍｍ～３００ｍｍ，防止采煤机在运行时滚筒切割到顶梁，同时，确保与采煤机和刮板输送机有足够的安全距离。
3薄煤层开采工艺的优化
3.1完善开采煤层地质构造资料
（1）在煤层开采前，地质部门应对回采区域煤层可能存在的地质构造进行详细勘察，勘察内容主要包括开采区域断层、陷落柱等地质构造布置数量、位置以及构造相应参数，从而为后期煤层回采提供准确的地质资料。（2）在确定煤层地质构造后，在回采期间应采用钻探、物探等技术手段再次确定构造位置，并及时采取管控措施。
3.2采煤设备
在对薄煤层进行开采时，其工艺具体包括落煤、装煤、运煤、支护四部分。落煤作业所使用的机械设备是电牵引式双滚筒采煤机，型号为ＭＧ２００／３６０－ＷＤ，进刀工作方式为中部斜切法。装煤作业所使用的机械设备是梨型的自动装煤装置，装煤过程是自动进行的。运煤作业所使用的机械设备是刮板输送机配合带式输送机，型号分别为ＳＧＢ６２０／４０Ｔ和ＳＪ－８０，共同配合来完成连续运煤作业。支护作业所使用的机械设备是液压支架，型号为ＺＱＹ２８００／０９／２４，及时对煤层顶底板进行支护。
3.3智能化开采方案
薄壁层与厚煤层相比具有天然优势和劣势，开采量很低，但顶盘压力较小，产生更多煤。在开发自动化技术的过程中，越来越多的自动化技术被用于薄燃煤电厂的开采。但是，机械需要更多的空间，而薄煤层则没有空间，薄煤电厂开采过程中的自动化技术也没有真正发挥作用。但是，随着智能程度的提高和逐步细化，可用于利用薄燃煤电厂的智能设备数量将越来越多地导致智能设备和技术支持的自动化和智能开发。
结束语
为了解决在薄煤层开采中开采空间小、操作困难等问题，实现对薄煤层的安全高效开采，提出一种三机配套组合的薄煤层开采方法，结果如下：１）采用采煤机、液压支架以及刮板输送机三机配套组合的方法，确保液压支架与采煤机和刮板输送机三机之间有一定的安全距离，给出采煤的具体工艺流程。２）分析薄煤层三机配套组合方法在挖沟煤矿的应用效果，机组日平均开机采煤率约８５％，在割煤速度为６ｍ／ｍｉｎ时，得到日开采原煤量约１０９０ｔ，月开采原煤量约２３２００ｔ，生产能力在２．２Ｍｔ／ａ，基本达到国内采煤的先进水平，提高了开采的安全指数，为薄煤层的安全开采提供借鉴
参考文献：
[1]孔德勖.极薄煤层和薄煤层的采煤工艺研究[J].当代化工研究，2020（19）：129-130.
[2]赵可平.薄煤层综采自动化关键技术及应用研究[J].矿业装备，2020（05）：24-25.
[3]蔺军发.采煤工程中薄煤层开采技术分析[J].石化技术，2020，27（04）：271-73.
[4]李思佳.采煤工程中薄煤层开采技术浅探[J].石化技术，2019，26（12）：166-70.
[5]程强.采煤工程中薄煤层开采技术标准研究[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（15）：179-180.