關于煤礦綜采機械化開采技術及發(fā)展方向

韓磊

摘要：針對煤礦綜采，對薄煤層、中厚煤層、厚與特厚煤層的綜采技術及其發(fā)展方向進行深入分析，旨在為今后綜采技術的發(fā)展提供可靠參考依據。

關鍵詞：煤礦綜采;薄煤層綜采;中厚煤層綜采;厚煤層綜采

煤礦綜采是指綜合機械化采煤，機械化率可以達到至少95%，是我國現(xiàn)階段最常用也是采煤率最高的一種煤礦開采技術，從出現(xiàn)到如今，已經得到了很快的進步和發(fā)展。

1薄煤層綜采

在我國，薄層煤有著十分廣泛的分布，而且煤質良好，據統(tǒng)計，其工業(yè)儲量可以達到98.3億t，可開采總儲量為61.5億t，在所有可開采儲量當中占20%左右。該綜采技術主要包括以下幾種：其一，滾筒采煤機和刮板輸送機（附帶液壓支架）;其二，刨煤機和刮板輸送機（附帶液壓支架）;其三，螺旋鉆綜采。

以某煤礦為例，主要使用MG100/238-WD型采煤機，其采高在0.75-1.25m范圍內，額定功率為238kW，可開采傾角在45°以內，截深為0.63m;其液壓支架主要為ZY2000/0.65/1.3型，工作阻力在2000kN左右;采煤機的刮板輸送機是SGZ630/220B型，其鏈條之間的距離為200mm，為銷排反扣式。煤層工作面目前已經正式開始試產，日產量最高可達1426t，月產量最高可達4.07萬t，實際采出率很高。

2中厚煤層綜采

在我國，煤層的地質條件往往十分復雜，這對開采有很大影響，使實際采出率相對較低。對中厚煤層進行開采時，很多煤層的實際賦存條件都比較困難，有很多的斷層，特別是在快速從斷層中通過方面，相關技術還需要進一步提升，能選擇的過斷層方法較為單一。

3厚煤層綜采

（1）當開采高度較大時，應實現(xiàn)一次性開采全高。我國首套大采高設備目前已經投入使用了很長一段時間，在投入使用的初期，日產量最高可達30125t，年產量可以達到至少1000萬t。通過之后幾年的發(fā)展，推出了很多新型液壓支架，如ZY18000/32/72D型與ZY17000/27/50D型，很好的為大采高的一次性開采全高創(chuàng)造良好條件。

某煤礦的2#煤層是礦井的主要開采煤層，其厚度在3.9-5.0m范圍內，平均厚度為4.5m，其大采高開采支架型號為ZY5000/25/50。因采區(qū)下部存在夾矸層，其厚度在0-2.1m范圍內，若采取分層開采方法，會對采出效率造成很大影響。針對這一實際問題，通過深入研究與廣泛交流合作，采用新型大采高綜采機，整個工作面的總裝機容易可以達到至少7000kW。對現(xiàn)有裝備實施改進和創(chuàng)新，能使綜采設備在很多復雜條件下對存在夾矸層的煤層進行開采。在此之后，經過幾年的發(fā)展，又研發(fā)出更高的大采高設備，使用該設備的工作面，其煤層厚度為7.55m，開采高度為6.8m。采煤機的型號為7LS7-629，總裝機功率2330kW，設計截深為0.865m。配套設備包括：液壓支架為ZY16800/32/70，刮板輸送機為DBT，總功率3×1000kW=3000kW，轉載機與破碎機均為DBT，功率也相同，均為522kW。通過對這一系列設備的引入，月均生產量可以達到107.3萬t。

（2）在我國，厚煤層產量可以占到總產量45%，分層開采對應的綜采技術在1974年以后就得到了廣泛應用和發(fā)展，是現(xiàn)階段針對厚層與特厚層煤礦的常用開采方式，尤其是在大中型礦井當中，得到了十分普遍的應用，目前已經積累了很多經驗，成功采用該系列設備的煤礦，其煤層厚度普遍都處于7-8m范圍內，因具有兩硬的實際特點，所以針對特厚煤層，其開采始終采用的是分層技術。以某煤礦為例，其液壓支架型號為ZF4600/19/30，采煤機型號為MG300/690，刮板輸送機型號為SGZ-764/400，進刀方式為頭尾斜切。該煤礦中，很多分層之間都存在夾矸層，其厚度在0-0.6m范圍內。經研究與實踐可知，分層綜采比放頂煤開采要優(yōu)越很多，值得大部分煤礦參考借鑒，解決這種復雜情況下的開采技術難題，實現(xiàn)產量的大踏步前進。

（3）對于綜放開采，在五十年代歐洲產生，進入到國內已經是80年代，在很多礦區(qū)得到廣泛應用。截止目前，經過近四十年的改進和發(fā)展，我國現(xiàn)有的綜放開采技術得到很大發(fā)展，已經處于世界領先水平，在該技術的發(fā)展進程當中，單產從最初的90萬t/a增加至1100萬t/a。對綜放開采而言，其主要目的在于進一步提高放頂煤實際采出率，其內容包含以下幾點：其一，開采設計優(yōu)化;其二，支架選擇;其三，工藝參數(shù)分析和確定;其四，初采和收尾方式確定;其五，平巷布置方式和煤柱尺寸大小的確定;最后，沿空掘（留）巷技術。伴隨相關研究不斷深入和裝備水平日益提高，我國科學研究院首次提出針對大采高情況的綜放開采技術，所有高度在3.5-5.0m范圍內的綜放開采均屬于大采高綜放。

在采煤的高度增加以后，對于新開采方法實際應用過程中產生的各類技術難題，我國開展了相應的技術攻關，以此推動相關技術后續(xù)研發(fā)和應用。在某試驗基地中，于井下開展了工業(yè)性試驗，獲得了良好技術經濟效益，使工作面上的單日最高產量達到了5萬t。以兩個典型的綜放工作面為例，其參數(shù)和設備配套情況如表1所示。

4結語

綜上所述，無論薄煤層、中厚煤層還是厚與特厚煤層，其綜采技術都在我國得到廣泛應用和發(fā)展，逐步拉近了和發(fā)達國家之間的差距，為我國的煤礦事業(yè)提供了可靠技術支持。

參考文獻：

[1]王兵.煤礦綜合機械化采煤工藝的發(fā)展與應用[J].西部探礦工程，2019，31（01）：103-104+108.