薄煤层安全高效开采技术1.概述我国把厚度小于1.3m的煤层称为薄煤层；目前一般国有煤矿的最小开采厚度为0.8m；一些地方小煤矿的最小开采厚度为0.5m；现在华东华北许多矿井都面临薄煤层开采的技术难题；薄煤层开采设备与技术正在论证列为国家十二五科技支撑计划项目1.1.我国国有重点煤矿薄煤层资源情况根据”十五”期间对我国97个国有重点煤矿的统计：其中有77个矿务局424个矿井中，赋存着765薄煤层；保有工业储量98.3亿t，可采储量61.5亿t，约占总可采储量的19.%；其中厚度在0.8～1.3m的占86.2％，厚度小于0.8m的占13.8%。1.2薄煤层开采的特点采高低，人员在工作面只能爬行，甚至以卧姿作业，工作条件差，设备移动困难；掘进率高，工作面接替紧张；长壁机械化工作面投入产出比高，单产、工效及经济效益低。由于薄煤层开采的特殊性。造成薄煤层长壁机械化开采发展缓慢，目前主要以炮采和机采为主。薄煤层机械化开采较成熟的工艺主要有长壁式开采、螺旋钻机开采、连续采煤机房柱式开采、急倾斜煤层钢丝锯开采。1.3薄煤层开采条件20世纪90年代，我国薄煤层的产量只占总产量的8％～10％，极薄煤层产量所占的比例更少，与厚煤层和中厚煤层相比，相应的采煤机械化程度要低得多。极薄煤层只有在以下条件才可能开采：属特殊需要的优质煤；相邻的主采煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险，极薄煤层可作为解放层；矿井或采区尚未报废，剩余的储量为极薄煤层；劳动力价格低廉的小煤窑。2.薄煤层开采技术现状国外薄煤层开采除俄罗斯等东欧国家采用过螺旋钻、气垫支护外，以德国、美国为代表的先进采煤国家大多采用刨煤机、综采，并发展薄煤层自动化工作面成套设备技术，部分实现了无人工作面。2.1美国薄煤层开采情况2004～2005年美国长壁综采工作面52个,其中煤厚小于2m的薄煤层矿井21个(刨煤机工作面1个,滚筒式采煤机20个),见表1。刨煤机工作面年产量159万t,工效18.7t/工;滚筒采煤机最大年产量927万t,最大工效81.9t/工,平均年产量44817t,平均工效35.3t/工。2.2中国薄煤层开采情况我国薄煤层资源可采储量61.5亿t，占煤炭总储量的19.%,其中薄煤层占重点煤矿总储量的17.6%。采出量不足总产量的10%。铁法矿区1.5m以下薄煤层储量6.2亿t,占总储量约26%。大同煤矿集团主采煤层的侏罗系薄煤层储量6亿t,采出率仅有19%～20%。七台河矿区煤田面积1115km2,远景储量40亿t,保有储量11亿t,煤层平均厚度仅0.86m,是全国煤层最薄的矿区之一,1991年在我国薄煤层开采中率先实现千万吨年产量。鸡西矿区煤层厚度1.0～1.4m。永安煤业公司加福煤矿开采的煤层厚度均在0.6m以下,现已回采到0.3m左右的煤层,联合布置掘半煤岩巷道万吨掘进率76.1m。重庆永荣矿务局永川煤矿煤层厚度为0.4～0.6m,属极薄煤层。该局在重庆巴南区丰盛镇建100万t的大型煤矿,可采煤层为厚0.87～1.33m,预计资源量为6000万t。2.3中国薄煤层开采技术现状中国薄煤层的开采经历了三个发展阶段：20世纪50年代主要使用炮采工艺；20世纪60年代开始使用深截深截煤机掏槽,爆破落煤,平面环行式薄煤层输送机运煤,人工装煤,木支护顶板,回柱绞车放顶；20世纪70年代以来,鸡西、淄博等矿区在改装爬底式薄煤层采煤机的基础上,1974年开始研新型薄煤层采煤机；国有重点煤矿薄煤层的开采情况1985～1997年国有重点煤层薄煤矿开采情况如表。从表中可以看出，国有重点煤矿中薄煤层回采煤量的比例总的倾势是下降的，特别是在1993年以后，国有重点煤矿开展建设安全高效矿井活动，机械化、综合机械化生产的比例不断上升，综合机械化生产煤量不断上升的时候，薄煤层的产量和产量所占比例却是不断下降的，而且薄煤层工作面的平均月产量也是下降的.。这说明在国有重点煤矿对中厚及厚煤层进行综合机械化开采时，薄煤层的综合机械化开采的问题没有解决或基本没有解决。由于产量低、效率低、效益不好、开采薄煤层的积极性不高，使有的薄煤层积压未采．有的则“采厚丢薄”，有的则被注销。20世纪80年代以来,单体液压支柱的应用,促进了薄煤层机组的发展,BM-100、MLL-150、YRG型等采煤机相继出现，并在鸡西、双鸭山、七台河、开滦等局使用，取得了较好的技术经济效果。近年来,我国薄煤层开采取得了一定的进展。特别是综采在薄煤层开采中的应用，促进了薄煤层开采技术的发展，我国有10多矿井薄煤层实现了综合机械化开采。我国的薄煤层，煤层变化大、地质构造多、煤层结构复杂、顶底板条件不好，实现综合机械化开采的难度大。经过多年的努力