薄煤层综采工作面高产高效开采方法探究
：本文主要对薄煤层综采工作面高产高效开采方法进行研究，根据开采条件
及系统参数进行分析，提出薄煤层大功率开采方法，确定采煤机、刮板输送机及
液压支架“三机”的配套关系，从而进一步闡述了薄煤层综采工作面的合理应用。
薄煤层通常是指在 1.3m 以下的煤层，由于薄煤层的工作环境比较恶劣，导致开
采难度较大，我国的薄煤层分布地区较广，几乎占整个煤矿开采的 50%。因此，
薄煤层综采工作面高产高效开采方法的研究至关重要。
【关键字】：薄煤层; 大功率;大倾角;高产高效
一、引言
薄煤层通常指 1.3 m 以下的煤层， 而薄煤层工作面开采时，由于煤层厚度
小、开采高度低、工作空间狭窄，因此人员操作难度大，特别是伪顶、软底条件
下的薄煤层，开采难度更大，造成回采后伪顶极易垮落， 加之软底支护的初撑
力通常达不到要求，容易因顶板支护系统失稳而造成开采工作面大面积冒顶。
二、薄煤层开采分析
1、国外分析
国外的薄煤层开采较为先进，主要的研究成就主要集中在德国，在德国的要
就汇总，提出以薄煤层刨煤机作为工作的主要设备，通过对设备的不断的更新及
应用，从而达到的整个薄煤层开采能力的提升。
2、国内分析
而我国在对薄煤层开采进行研究中国结合了德国的研究成果，在 20 世纪
80 年代初。我国从德国购进了一批专用于薄煤层开采的刨煤机综采设备，在这
批设备的投入使用中，却发现会用效果不佳。由于设备的零件产地、适用环境、
维修养护等方面，不能够得到及时的处理与解决，就导致这批德国设备不能够在
我国广泛的推广。虽然近些年来，我国在薄煤层开采有了一定的发展，并就炮采、
机采提出了一些理论研究，但是对于大功率的薄煤层开采技术的应用上还存在着
诸多的不足，这是也我国相关领域的专业人员在不断探索的方向。
薄煤层采煤层在工作中由于空间狭小、作业面受限、软底、瓦斯含量高等提
点，就导致在工作中加强对作业面的支撑工作成为了工作重点，并且支撑空间必
须要满足支架长度，维持设备高度。因此，能够使设备的开机率的提升，工作面
的设备故障减少，甚至出现无故障的最优环境的设备应运而生，这种设备就是薄
煤层大功率成套设备。
三、薄煤层工作面的参数
液压支撑是整个综采工作面的主要工作原理之一，因此对于薄煤层综采工作
面的支护系统的参数确定就尤为重要，通过对制度系统中强度与底板的比压，如
果底板比压较小，相对开说，就能够不断的提升在使用中所需对于空间的支撑强
度。顶板的稳定性是整个薄煤层综采工作的重点，顶板主要分为几种，其中有伪
板、软底板等。随着施工的逐渐进行，当前就顶板的斜坡煤层中，多采用掩护式
的支架，并且这种支架方式已经能够在实际的施工中保证经济效益。掩护式支架
主要就是利用两柱支撑法，由两个支撑柱合理支撑稳定度较低的顶板。
薄煤层综采工作具有采高小、顶板不稳定等特点，在使用中要根据对于比压
的计算，决定采用压强的大小。在底板比压小于 1.6MPa 的时候，对工作设备
的阻力较大，就要采用使用与断层煤面的工作支架，控制在 0.6-2m 以内，能够
就不同的工作情况对液压设备进行调整。在实际施工中也要综合考虑瓦斯问题，
保证工作面的通风合理，加大通风断面，可以选择加长顶梁式支架，以保证通风
需求。
四、薄煤层大功率开采
薄煤层综采工作面大功率设备的正确选型配套，前提是能够充分发挥生产能
效，最终达到高产高效和经济可靠的效果。
采煤机、刮板输送机及液压支架“三机”选型配套的合理性直接影响综采效
果，尤其是采煤机与刮板输送机的配套关系。
1、采高与截深
采煤机的采高应适应煤层厚度及其变化范围，考虑到浮煤及顶板下沉的影
响，薄煤层工作面实际高度在开采过程中会变小，为使采煤机能够正常工作，采
高应满足如下关系：
薄煤层实际煤层开采条件为最小采高 0.9 m，最大采高 1.9 m。 考虑到开采
初期煤层的变化、底板的 起 伏及产生浮煤的影响，将采煤机配套时设置180 mm
以上的卧底量，以便底板能被割平。为适应煤层采高小、工作空间有限等问题，
将牵引采煤机截割部设计为“双棒驱动”，即每个摇臂由 2 台电机驱动，将电机
平行布置，摇臂厚度减小了，更加适用于薄煤层;为降低采煤机机面高度，增大
过煤空间，可将采煤机设计为 7 电机驱动，及截割部 2×2 台电机、牵引 2×1
台电机、调高 1 台电机。
2、采煤机功率
考虑煤质硬度问题，割煤夹矸硬度 f<3，采煤机截割功率设定为 2×2×（90～
110） k W，由于采面属缓倾斜布置，设定牵引功率 10～20 k W，因此采煤机装
机功率设置在 380～500 k W 比较适宜， 采用非机载两象限运行变频器结合制
动电阻系统（即将采煤机的交流变频装置与采煤机分开设置），分别布置在工作
面机巷，而调高箱单独布置，这样最大限度地降低采煤机与输送机配套后的机面
高度，以适应薄煤层小采高的要求。
3、刮板输送机
为适应薄煤层，刮板输送机机头高设为 0.7～0.9 m;将输送机电动机改为垂
直布置在上下顺槽里，避免将机、风巷煤炭割穿现象;将机头、机尾推溜耳座设
置为 5 个，可更好地与支架连接。 将机头、机尾支承方式设计为积木式，有利
于适应不同高度的巷道。
五、结束语：
大功率薄煤层综采技术研究丰富了薄煤层采煤方法的内容，明确了采煤机、
刮板输送机及液压支架“三机”选型的配套参数，通过规划回采工艺，进一步阐明
移架、割煤、装煤要点，布置矿压检测方案，分析矿压分布特点，使综采技术优
越性充分发挥，扩大其应用范围，促进薄煤层大功率综采成套设备及技术进步，
为我国薄煤层开采提供了技术参数和可借鉴的经验。
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