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[摘 要]为了实现薄煤层开采能力的增强，确保开采的高效化与安全性，需要应用薄煤层综合机械化开采技术。为此，本文分析了薄煤层综合机械化开采技术和配套方式、薄煤层综合机械化开采配套设备选型、薄煤层综合机械化回采技术的应用等问题。
[关键词]薄煤层；综合；机械化；开采技术；应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0096-01
因为开采薄煤层一般当作是完善产能和接替开采的事项，所以矿井往往忽视薄煤层的开采，这造成薄煤层工作面常常是低产能与低效率，这增加了工人的劳动强度，然而效率不高。薄煤层应用的传统开采技术是普采和炮采，这两种开采技术难以适宜目前矿井开采煤矿的发展要求。鉴于此，薄煤层综合机械化开采技术的应用是确保煤矿实现理想经济效益的一个关键方面。下面，笔者对薄煤层综合机械化开采技术及其应用的有关问题进行了简要地分析。
1 薄煤层综合机械化开采技术及其配套方式
薄煤层综合机械化开采技术的类型有螺旋采煤机、连续采煤机、刨煤机、滚筒采煤机等技术方式，其中经常应用的是滚筒采煤机和刨煤机综合机械化开采技术方式。
1.1 刨煤机综合机械化开采技术方式
刨煤機具备简单的构造、方便操作、劳动环境理想、方便控制的自动化，能够科学地应用地压采煤。在进行采煤的时候，机组的自动化操作能够实现，输送机和支架在移动的情况下，工人具备固定的工作区域，这使劳动强度减小。在高瓦斯矿井当中，刨煤机开采可以均匀地涌出瓦斯。并且，刨煤机要求工作面具备相应的地质条件，像是底板平整、断层少、地质结构简单、顶板可靠等。
1.2 滚筒采煤机综合机械化开采技术方式
滚筒采煤机能够跟煤层厚度改变大、煤层顶底板起伏改变大的工作面相适应，也适宜应用于有夹矸的煤层回采，相比较于刨煤机而言，对工作面长度的要求低。薄煤层滚筒采煤机的好处是功率大、机身小。为此，在实现机面高度减小的基础上，需要实现装机功率的提升。
总之，刨煤机具备简单的构造，能够开采小厚度煤层，其综合机械化开采回收率高、设备安全，在小厚度煤层和可靠地质状况的煤层适宜应用；而滚筒采煤机不要求较高的地质状况，有着非常强的适应性，适宜开采煤层厚度改变大的和硬煤，其不足之处是最小采高受限。
2 薄煤层综合机械化开采配套设备选型
薄煤层综合机械化开采技术的中心环节是开采配套设备的选型问题。概况来讲，需要跟工作面的开采条件相符合，确保工作面生产的安全性和提高生产效率，以及设备的几何尺寸、强度、性能、构造、互相连接方式、采面空间标准等务必相匹配。
2.1 采煤机的选型
采煤机的关键参数需要符合煤层地质状况、运行稳定、技术性能优良、便于维护与应用、有着健全的保护功能。结合以上的因素对采煤机的功能、牵引方式、截割速度、实际生产水平、牵引力、截深等进行确定，然后进行选型。
牵引速度、采高、截深、工作时间应用系数等决定了采煤机的实际生产水平；摇臂摆角、调高方式、滚筒直径等决定了工作面采高，选用的滚筒需要跟最大装煤、挖底量、采高的标准相符合；选用的截深应结合移架步距、煤质硬度、煤层厚度、顶板岩性；牵引速度应具备改变的幅度大小，在生产中应结合移动支架的速度、最大截割厚度、截割硬度；应结合导向机构的摩擦因数和构造、煤仓倾角、采高、机身质量、牵引速度、煤质等确定牵引力。
2.2 液压支架的选型
液压支架选型重点是对支架构造参数、支架强度、支架种类、阀组操作和性能、支架阻力、底板比压等进行确定。结合煤矿综合机械化开采地质指导书以及顶底板和煤层的地质状况计算支架支护强度，以及对液压支架的关键参数和性能进行确定。一是选择支架架型。首先比较架型，例如，4柱支撑掩护式实施4柱直立支撑，质量大、构件长、支架效率高、调高空间小、控顶范围大，适宜稳定上等顶板。双柱掩护式实施2柱斜撑，成本和质量小、构造紧凑简单、调高空间大、适宜稳定中等顶板。其次，结合支架的选型结合架型、顶板状况、煤层条件进行。二是确定支架型号。支架型号的确定结合关键的参数。性能、架型，而防倒滑设备的确定结合工作面煤层的倾角。
2.3 刮板输送机的选型
刮板输送机输送性能的确定结合采煤机的最大生产性能与工作面生产能力，通常是采煤机最大生产性能的1.2倍。构造型式（双边链、中双链）和链条多少的确定结合实际生产能力、煤质硬度。并且，电机的驱动形式、功率、种类的确定结合工作面煤层的输送量、长度、倾角等，从而跟支架和采煤机的需要相符合。
3 薄煤层综合机械化回采工艺技术的应用
3.1 工作面的进刀
工作面实施双向割煤，在端部实现工作面的进刀，两边斜切进刀为30m的距离。
3.2 回采过程
类似于厚煤层开采工艺技术，薄煤层综采工作面回采工艺技术重点涵盖割煤、移架、刮板输送机的推动这几个方面，然而，每一个工艺技术的过程要求比较高的控制力度，像是应滞后采煤机后滚筒10m之内进行移架操作，保持0.5m擦顶移架步距，邻架操作刮板输送机的推动。
3.3 管理顶板
全部垮落法是采区管理顶板的手段，基于推进工作面自动垮落，放顶步距是0.5m，控制顶板的最小距离是4.8m，老顶初次来压步距是5.3m。在薄煤层综合机械化开采中管理顶板应明确下面几点：一是顶板停采和来压之前，需要预报和预测顶板的矿压，保障回采顺槽和工作面具备相应的支护强度，特别是确保初撑力跟设计的标准相符合，在集中应力的工作面端口需要管理好顶板和支护；二是在破碎顶板的阶段，破碎顶板容易造成煤壁片帮和冒顶的现象，在前移工作面液压支架的时候需要实施带压移架的手段，防止多次扰动顶板，避免顶板的快速破损；三是倘若工作面容易出现煤壁片帮的现象，能够超前采煤机移架，从而保证工作面顺利进行回采和顶板的完善。
3.4 管理安全出口
应力交叉集中的区域是工作面两端口，支护的过程中需要支护好工作面两端口，可以应用金属铰接梁和液压支柱一起支护工作面两端口，确保适宜的支护高度和宽度，实施抬棚三柱一梁的支护手段，控制在半米之内的支护梁跟后面采空区、前面工作面的间距，确保工作范围的安全性。
4 结语
综上所述，为了确保薄煤层工作面生产的顺利开展，应用薄煤层综合机械化开采技术及其配套设备，能够实现理想的煤矿企业经济效益、以及实现矿井应用时间的延长，从而最大程度地应用煤矿资源，确保煤矿企业的稳定与健康发展。
参考文献：
[1] 李彪.薄煤层开采工艺及发展探讨[J].低碳世界，2017（01）：85-86.
[2] 赵磊.薄煤层综合机械化采煤技术实践研究[J].科技风，2017（08）：75-76.
[3] 王赟.薄煤层转载机关键技术研究[J].科技创新与生产力， 2017（08）：65-66.
[4] 石国帅.螺旋钻采煤法在大同矿区薄煤层开采中应用[J].能源技术与管理，2017（05）：102-103.
[5] 杜彦胜.薄煤层综合机械化高效开采技术研究[J].煤矿现代化，2017（06）：83-84.
[6] 席中利.薄煤层自动化开采分析[J].能源与节能，2017（09）：98-99.
作者简介：
李庆亮（1988.02—），男，汉族，山东肥城人，大学本科，中级工程师，技术科设计员，研究方向：采掘生产工程设计
张国新（1989.02—），男，汉族，山东嘉祥人，大学本科，中级工程师，技术科技术员，研究方向：采掘生产
[关键词]薄煤层；综合；机械化；开采技术；应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0096-01
因为开采薄煤层一般当作是完善产能和接替开采的事项，所以矿井往往忽视薄煤层的开采，这造成薄煤层工作面常常是低产能与低效率，这增加了工人的劳动强度，然而效率不高。薄煤层应用的传统开采技术是普采和炮采，这两种开采技术难以适宜目前矿井开采煤矿的发展要求。鉴于此，薄煤层综合机械化开采技术的应用是确保煤矿实现理想经济效益的一个关键方面。下面，笔者对薄煤层综合机械化开采技术及其应用的有关问题进行了简要地分析。
1 薄煤层综合机械化开采技术及其配套方式
薄煤层综合机械化开采技术的类型有螺旋采煤机、连续采煤机、刨煤机、滚筒采煤机等技术方式，其中经常应用的是滚筒采煤机和刨煤机综合机械化开采技术方式。
1.1 刨煤机综合机械化开采技术方式
刨煤機具备简单的构造、方便操作、劳动环境理想、方便控制的自动化，能够科学地应用地压采煤。在进行采煤的时候，机组的自动化操作能够实现，输送机和支架在移动的情况下，工人具备固定的工作区域，这使劳动强度减小。在高瓦斯矿井当中，刨煤机开采可以均匀地涌出瓦斯。并且，刨煤机要求工作面具备相应的地质条件，像是底板平整、断层少、地质结构简单、顶板可靠等。
1.2 滚筒采煤机综合机械化开采技术方式
滚筒采煤机能够跟煤层厚度改变大、煤层顶底板起伏改变大的工作面相适应，也适宜应用于有夹矸的煤层回采，相比较于刨煤机而言，对工作面长度的要求低。薄煤层滚筒采煤机的好处是功率大、机身小。为此，在实现机面高度减小的基础上，需要实现装机功率的提升。
总之，刨煤机具备简单的构造，能够开采小厚度煤层，其综合机械化开采回收率高、设备安全，在小厚度煤层和可靠地质状况的煤层适宜应用；而滚筒采煤机不要求较高的地质状况，有着非常强的适应性，适宜开采煤层厚度改变大的和硬煤，其不足之处是最小采高受限。
2 薄煤层综合机械化开采配套设备选型
薄煤层综合机械化开采技术的中心环节是开采配套设备的选型问题。概况来讲，需要跟工作面的开采条件相符合，确保工作面生产的安全性和提高生产效率，以及设备的几何尺寸、强度、性能、构造、互相连接方式、采面空间标准等务必相匹配。
2.1 采煤机的选型
采煤机的关键参数需要符合煤层地质状况、运行稳定、技术性能优良、便于维护与应用、有着健全的保护功能。结合以上的因素对采煤机的功能、牵引方式、截割速度、实际生产水平、牵引力、截深等进行确定，然后进行选型。
牵引速度、采高、截深、工作时间应用系数等决定了采煤机的实际生产水平；摇臂摆角、调高方式、滚筒直径等决定了工作面采高，选用的滚筒需要跟最大装煤、挖底量、采高的标准相符合；选用的截深应结合移架步距、煤质硬度、煤层厚度、顶板岩性；牵引速度应具备改变的幅度大小，在生产中应结合移动支架的速度、最大截割厚度、截割硬度；应结合导向机构的摩擦因数和构造、煤仓倾角、采高、机身质量、牵引速度、煤质等确定牵引力。
2.2 液压支架的选型
液压支架选型重点是对支架构造参数、支架强度、支架种类、阀组操作和性能、支架阻力、底板比压等进行确定。结合煤矿综合机械化开采地质指导书以及顶底板和煤层的地质状况计算支架支护强度，以及对液压支架的关键参数和性能进行确定。一是选择支架架型。首先比较架型，例如，4柱支撑掩护式实施4柱直立支撑，质量大、构件长、支架效率高、调高空间小、控顶范围大，适宜稳定上等顶板。双柱掩护式实施2柱斜撑，成本和质量小、构造紧凑简单、调高空间大、适宜稳定中等顶板。其次，结合支架的选型结合架型、顶板状况、煤层条件进行。二是确定支架型号。支架型号的确定结合关键的参数。性能、架型，而防倒滑设备的确定结合工作面煤层的倾角。
2.3 刮板输送机的选型
刮板输送机输送性能的确定结合采煤机的最大生产性能与工作面生产能力，通常是采煤机最大生产性能的1.2倍。构造型式（双边链、中双链）和链条多少的确定结合实际生产能力、煤质硬度。并且，电机的驱动形式、功率、种类的确定结合工作面煤层的输送量、长度、倾角等，从而跟支架和采煤机的需要相符合。
3 薄煤层综合机械化回采工艺技术的应用
3.1 工作面的进刀
工作面实施双向割煤，在端部实现工作面的进刀，两边斜切进刀为30m的距离。
3.2 回采过程
类似于厚煤层开采工艺技术，薄煤层综采工作面回采工艺技术重点涵盖割煤、移架、刮板输送机的推动这几个方面，然而，每一个工艺技术的过程要求比较高的控制力度，像是应滞后采煤机后滚筒10m之内进行移架操作，保持0.5m擦顶移架步距，邻架操作刮板输送机的推动。
3.3 管理顶板
全部垮落法是采区管理顶板的手段，基于推进工作面自动垮落，放顶步距是0.5m，控制顶板的最小距离是4.8m，老顶初次来压步距是5.3m。在薄煤层综合机械化开采中管理顶板应明确下面几点：一是顶板停采和来压之前，需要预报和预测顶板的矿压，保障回采顺槽和工作面具备相应的支护强度，特别是确保初撑力跟设计的标准相符合，在集中应力的工作面端口需要管理好顶板和支护；二是在破碎顶板的阶段，破碎顶板容易造成煤壁片帮和冒顶的现象，在前移工作面液压支架的时候需要实施带压移架的手段，防止多次扰动顶板，避免顶板的快速破损；三是倘若工作面容易出现煤壁片帮的现象，能够超前采煤机移架，从而保证工作面顺利进行回采和顶板的完善。
3.4 管理安全出口
应力交叉集中的区域是工作面两端口，支护的过程中需要支护好工作面两端口，可以应用金属铰接梁和液压支柱一起支护工作面两端口，确保适宜的支护高度和宽度，实施抬棚三柱一梁的支护手段，控制在半米之内的支护梁跟后面采空区、前面工作面的间距，确保工作范围的安全性。
4 结语
综上所述，为了确保薄煤层工作面生产的顺利开展，应用薄煤层综合机械化开采技术及其配套设备，能够实现理想的煤矿企业经济效益、以及实现矿井应用时间的延长，从而最大程度地应用煤矿资源，确保煤矿企业的稳定与健康发展。
参考文献：
[1] 李彪.薄煤层开采工艺及发展探讨[J].低碳世界，2017（01）：85-86.
[2] 赵磊.薄煤层综合机械化采煤技术实践研究[J].科技风，2017（08）：75-76.
[3] 王赟.薄煤层转载机关键技术研究[J].科技创新与生产力， 2017（08）：65-66.
[4] 石国帅.螺旋钻采煤法在大同矿区薄煤层开采中应用[J].能源技术与管理，2017（05）：102-103.
[5] 杜彦胜.薄煤层综合机械化高效开采技术研究[J].煤矿现代化，2017（06）：83-84.
[6] 席中利.薄煤层自动化开采分析[J].能源与节能，2017（09）：98-99.
作者简介：
李庆亮（1988.02—），男，汉族，山东肥城人，大学本科，中级工程师，技术科设计员，研究方向：采掘生产工程设计
张国新（1989.02—），男，汉族，山东嘉祥人，大学本科，中级工程师，技术科技术员，研究方向：采掘生产