蜀翰能源有限公司四川省达州市636250
摘要：文章以我公司薄煤层的基本情况，对目前我国薄煤层开采作业中的问题进行详细分析和研究，针对目前实现薄煤层机械化的原因和意义，对目前薄煤层中机械化采煤技术的应用情况进行研究，以供参考。
关键词：薄煤层；机械化；采煤技术
1引言
薄煤层中不仅具有丰富的煤炭储量，而且此煤层中的煤炭资源质量比较高，而且相对于井下较深位置的煤炭开采也具有较小的难度。尤其是在目前煤矿开采作业中的机械化程度在不断提高的过程中，在薄煤层开采中也比较适合使用各种采煤机械来开展大规模的机械化开采作业，实现煤矿开采量和开采效率的大大增加。但是在目前采煤技术不断提高的同时，在进行薄煤层机械化采煤作业中也暴露出较多的薄煤层机械采煤技术中的问题，因此本文就针对我公司情况来对本矿中应用的薄煤层机械采煤技术进行研究。我公司K8煤层，主采煤层倾角30度左右，煤层厚度0.8m左右，煤层产于三叠系上统须家河组第七段，煤层顶底板均为砂质泥岩。文章针对本煤层中机械采煤技术应用时的问题以及原因，来分析此技术的应用情况。
2薄煤层开采中存在的问题
2.1煤炭开采的产出问题
目前针对薄煤层的煤炭开采主要存在产出比较低的问题，这主要是表现在目前的薄煤层开采中所表现出来的开采难度通常低于对厚煤层的开采难度，但是由于其厚度比较薄的问题，因此也具有相对较低的煤炭储量，这也是导致其煤炭开采产出比较低的主要原因。此外还表现在由于薄煤层的开采难度较小，因此在部门煤矿企业开展薄煤层的煤炭开采中比较少进行机械化设备的应用，导致薄煤层开采的机械化程度较低，也导致其产出比较低。
2.2煤炭开采安全管理方面的问题
无论是何种煤层的煤炭开采作业，安全问题一直是重点关注以及首先要解决的问题，而且在煤炭开采作业的整个过程中始终存在。虽然一直以来我国也比较重视煤炭开采作业的安全管理问题，并且也出台了一系列的政策和法规来约束煤矿企业的形式。但是仍然存在部分煤炭企业为了追求经济利益而铤而走险，没有做好相应的安全措施以及没有对安全管理制度进行有效落实，这也是导致近年来煤矿作业安全事故较多的原因。此外，针对薄煤层煤炭开采作业来说，机械化程度较低也增加了人工作业强度，如果工人所采用的采矿作业方式具有较低的安全系数，更是会导致薄煤层开采作业中安全风险的增加。
2.3煤炭开采的投入和产出方面的问题
此方面的问题在目前的薄煤层开采中主要表现在煤炭开采作业中的投资比较大，但是由于煤炭企业机械化程度普遍较低的问题，或者是在开采作业中表现出较低的开采管理水平，不仅会导致在开采作业中大量的人力、物力和财力的浪费，而且也会表现出经济效益较低的问题，更是会导致其投入和产出严重的不成比例，因此会对煤矿企业的长远发展造成不利影响。
2.4煤炭过度开采的问题
也正是由于薄煤层煤炭开采的难度相对较低，而且在进行薄煤层开采中普遍表现出较低的经济效益的特点，这就使得在目前的部分煤炭企业中采取增加产量而实现经济效益提高的方法。这也就容易导致过度开采问题的发生，从而会对煤炭资源的保护造成不利影响。主要表现在针对薄煤层的过度开采会对煤层造成破坏，同时还会在煤矿开采机械设备长时间高负荷甚至是超负荷运行的过程中出现设备性能下降的问题。而此问题则容易引发煤炭开采作业中的安全隐患甚至是安全事故的发生。
2.5煤炭开采管理制度方面的问题
在目前的薄煤层煤炭开采中，普遍存在相关的煤矿企业中的煤炭开采管理制度不够全面，或者是存在企业中的煤矿开采管理制度只是流于形式而无法付诸实践的问题。也就是在薄煤层煤矿开采中并没有对相应的操作规范和标准进行严格的执行。表现在煤矿开采中存在较多且较为普遍的仅凭借经验来进行开采作业，且在作业过程中没有有效的监督机制来确保作业的规范和安全开展。这不仅会增加煤矿开采作业中的安全隐患和问题，也会由于煤矿开采作业中作业人员不够严谨和疏忽而增加作业过程中安全风险事故的概率。
3薄煤层开采实现机械化的原因
由于煤炭运输成本较高，我公司出产的煤炭主要在四川地区内销售。四川省虽然水电资源丰富，但每进入到枯水期，就不得不依靠火电厂供电，煤炭在全省能源结构中占到50%以上。
从2006年起，四川就开始整合煤炭资源，旨在通过减少矿井数量，总体思路为优势资源向优势企业集中。尤其是近两年，四川省加快了煤炭资源整合的步伐，逐步关闭安全、生产条件较差，储量较小的煤矿企业，四川煤炭工业虽有川煤集团等大型国有企业支撑，但四川地区煤炭开发以中小煤矿为主，重点煤矿产量比例小，电煤供应缺少支撑力量，部份煤矿的关闭使得煤炭缺口增大。
《四川省“十二五”能源发展规划》指出，四川省随着工业化、城镇化进程持续加快，能源需求旺盛、消费总量持续扩大，能源供需的结构性、时段性、区域性矛盾仍然存在。煤炭供需由“自给自足”转为“调煤入川”。但是，若全部从周边省份调进，不仅铁路运力无法满足，且高昂的运费亦令用户难以承受。
所以，虽然在2012年之后全国煤炭市场进入寒冬季节，但在四川省内煤炭行业所受冲击较小，而且我公司所采的煤层，具有较高的经济价值，同时该矿所处地理环境交通便利，运输成本相对较小，在煤炭市场上有着较大的竞争力。该矿有多年的用户群，煤炭销售市场已基本落实。由此可见，采煤工作面机械化升级改造是可行的。
4薄煤层机械化采煤技术的应用分析
4.1采煤机的应用
采煤机是机械设备体积大以及结构复杂的设备，相对来说也具有较为复杂的操作和较大的检修与维护工作量和难度。但是其最大的有点就是具有较高的作业效率。因此，可以针对煤炭企业以及薄煤层的具体情况来对其开采模式和机械设备进行选择与应用，实现对薄煤层开采的科学与合理性。
4.2机械化改造方案
一采区4132采煤工作面、4131备用工作面已经形成。目前采煤工作面采用倒台阶采煤法，炮采工艺，木支柱支护顶板，全部垮落法处理采空区。工作面煤炭自溜至运输机巷，运输机巷采用刮板输送机运输至溜煤眼，在工作面轨道巷装车，由机车牵引至采区井底车场，由皮带输送机运至550水平，最后由机车牵引出井。
机械化升级改造主要针对四采区和八采区，改造后采煤工作面采用采煤机落煤，工作面煤炭采用搪瓷溜槽自溜运输，工作面运输巷采用刮板运输机运至缓冲煤仓（溜煤眼），在工作面轨道巷装车外运。
4.3采煤工作面主要设备选型
工作面设备选型主要考虑了以下原则：技术先进、操作简单、维修方便、运行可靠、提升生产能力的需求。各设备间相互适应、能力匹配、运输畅通，不出现“卡脖子”现象。
1）选型原则：
（1）应结合煤层赋存条件选择，并满足技术先进，生产可靠；
（2）各设备间能力相互配套，保证运输畅通；
（3）工作面采运设备有足够的富裕能力，以减少设备故障率，提高开机率，达到稳产。
2)采煤机选型计算
工作面煤层倾角为30°，工作面的采高为0.80m。
（1）采煤机小时生产能力
Qh=Qyf/(DTK)=150000×1.2/（330×16×0.8）=42.61t/h
（2）采煤机平均牵引速度
Vc=Qh/(60BHrCk)=42.61/(60×0.6×0.8×1.34×0.97×0.6)=1.9m/min
（3）采煤机实际生产能力
Q=60MBVrk=60×0.6×0.8×1.9×1.34×0.97=71.12t/h
（4）采煤机的装机功率
装机功率包括割煤电动机、牵引电动机、液压泵电动机等所有电动机功率。
P=Qmax×Hw=71.12×0.65=46.23kw
根据上述计算，所选采煤机装机功率不应小于46.23kW。选用采煤机型号为MG100—TP型极薄煤层单滚筒爬底板采煤机。采煤工作面运输机巷选用SGB420/30型刮板运输机。
5结语
针对目前薄煤层开采作业的不断增多其在此过程中暴露出较多问题的现状，在目前薄煤层开采作业中的问题以及原因进行分析和总结之后，基于目前薄煤层开采作业机械化所起到的作用，详细分析目前在薄煤层开采作业中比较常用的机械采煤技术，通过相应技术和开采模式的应用，可以实现在确保薄煤层作业安全的同时，提高其机械化横渡以及经济效益，促进煤炭企业的可持续、健康、快速发展。
参考文献：
[1]郭立峰.薄煤层综合机械化采煤技术的研究与实践[J].矿业装备,2018.
[2]赵磊.薄煤层综合机械化采煤技术实践研究[J].科技风,2017(8):170-170.
[3]陈砚章.薄煤层机械化采煤技术及其发展[J].机械管理开发,2018,33(09):277-278.
1、采煤机选型