薄煤层综采技术研究
摘要：近年来随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。

该文研究了我国薄煤层开采中所面临的问题，提出了薄煤层开采应采用的方法和研究方向。

对先进采煤国家的薄煤层开采工艺进行了研究。

关键词：薄煤层方法论研究方向先进工艺
1 我国薄煤层综采现状
目前我国探明的薄和极薄煤层，资源储量较大且分布广泛，全国共有80个主要煤炭生产单位的445处矿井赋存有薄或极薄煤层，占全国矿区的84%还多。

薄及极薄煤层可采储量达61.5亿t，约占总可采储量的20%左右。

其中0.7～1.3 m的缓倾斜薄煤层占74％，中硬以下的薄煤层层数占总层数的65％。

据往年的煤矿生产年度报告，1985年1.3 m以下的薄煤层产量为3487万t，占该年度回采总产量的12.3%，1995年下降到9.3%。

由于效益差,目前开采该类煤层的综采设备机械化水平普遍较低。

我国以往的配套设备主要为：（如表1）
20世纪60年代开始，我国就对薄煤层综采技术展开了相关研究，并先后研制、生产了多种薄煤层综采配套设备，但关键性技术及装备一直没有解决，导致薄煤层开采单产低，成本高、效益差，产量一直未能取得突破，效率一直徘徊在较低水平。

近年来，随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。

薄煤层的开采已经成为影响了整个煤炭行业协调发展的问题。

如何在装备国产化的前提下，实现薄煤层高效开采、延长矿井服务年限、发展循环经济、提高资源回收率，是迫切需要解决的问题。

2 薄煤层综采研究的方法论
2.1 研究方法
应采用现场实测结合理论分析的方法，充分运用力学理论、矿压理论进行研究。

(1)现场实测
开展薄煤层下综采的调研工作。

对现场实测数据进行分析，总结出松软薄煤层的来压规律及其支架的受力特点。

在此基础上，进行相关研究。

(2)理论分析
利用岩体力学和矿山压力的相关成熟理论，及目前已有的模拟软件。

分析薄煤层综采工作面顶板的岩体破坏规律、来压规律以及采场支架的受力特征。

并进行定量的模拟计算。

进而对薄煤层开采工艺回采巷道支护技术进行合理优化研究。

2.2 研究方向
(1)提高薄煤层开发的机械化。

应该开发强力、高效、可靠、高能的采煤机，研制大功率的薄煤层输送机；
(2)提高支架调高范围，研发远距离遥控操作支架，减小劳动强度；
(3)提高无人工作面采煤技术。

即工人不长时在工作面内跟机操作，而是在安全的地点控制设备，完成回采工作。

是采煤技术进步的
方向之一，也是实现回采安全，低耗，高效的重要手段。

3 国外先进技术研究
目前在世界其他主要产煤国，薄煤层的开采也被纳入重要研究方向。

美国、英国和德国，薄煤层的开采亦占有较大比例。

德国DBT 公司，开发的以液压支架电液控制系统（PM4）为基础的，无人刨煤机全自动综采工作面设备已经批量应用；英国Long-Airdox公司以及美国Joy公司，研究开发了滚筒采煤机综采工作面计算机控制系统，该系统具有自动化操作的功能；而澳大利亚也正致力于研制远程控制的全自动无人长壁工作面开采技术。

可见，煤炭的高效和集约化生产，已成为世界煤炭工业发展的方向，而实现薄煤层工作面的自动化开采更是薄煤层高效开采的重要途径。

国外薄煤层长壁式综合开采机械化技术，一是采用刨煤机、刮板输送机和液压支架配套的综采技术。

二是采用滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架配套的综采技术，三是采用单滚筒采煤机、刮板输送机和单体液压支柱相配合的高档机械化采煤技术。

在美国、英国、德国等主要采煤国，薄煤层(0.8～1.3 m)的开采占总开采量的较大比例。

英国和美国在薄煤层工作面采用滚筒采煤机进行长壁式开采和连续采煤机进行房柱式开采，而德国则使用刨煤机与液压支架（配备有电脑控制液压系统），进行薄煤层综采工作面的自动化开采。

从使用情况来看，以上两种技术都取得了较好的效果，
各有特点与适应性。

美国长壁综采工作面开采技术处于世界的领先地位，薄煤层综采工作面的年产量达到2.86 Mt，这说明综采设备在薄煤层也能够取得良好的经济和技术效果。

在实际生产中，世界范围内使用效果较好的采煤机有：（如表2）
4 结语
薄煤层的开采是我国目前所面临的一大难题，我们应学习采煤技术先进国家的经验，致力于我国薄煤层开采技术和设备的研究与开发。

应采用现场实测结合理论分析的方法，充分运用力学理论、矿压理论进行研究。

实现提高薄煤层开发的机械化、提高支架调高范围，研发远距离遥控操作支架，减小劳动强度、和提高无人工作面采煤技术。