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[摘要]：贵州薄煤层储量在全省煤炭储量中占有很大比重，选择一种合适的采煤工艺很有必要，论文介绍了薄煤层螺旋钻采煤工艺方式，结合贵州省地质条件指出了它的地质适应性和应用优缺点，对开采薄煤层时选择合适的采煤工艺方式有一定的指导意义。
[关键词]：薄煤层 综采 螺旋钻机
中图分类号：TD421.6+3 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）32- 0550-01
贵州省的薄煤层煤炭储量为4.14亿吨，占全省煤炭储量的37.2%，并且煤层多赋存不稳定，煤层中大小断层多，在此条件下使用滚筒采煤机受到诸多限制，此时选择螺旋钻机在薄煤层中进行开采。
1、螺旋站采煤法的引入和应用
螺旋钻机采煤是20世纪60 年代发展起来的采煤方法。首先用于地下开采的国家是美国，对此项技术的应用做过许多研究的国家有原苏联、英国、德国、法国， 在1979年前苏联使用该采煤工艺在顿巴斯矿区马斯宾斯克矿试验成功，并推广应用。该采煤法是一种无人工作面采煤方法，可采厚度由0. 6～0. 8m下延到0. 4m，因此对开采松软薄煤层有极高的推广应用价值。
我国是在20世纪90年代开始引进和研制用于薄煤层和极薄煤层开采的螺旋钻机。它是一种最简单的薄煤层或极薄煤层开采方法。从已开掘的巷道中，用螺旋钻机向巷道两侧的煤层中钻进，螺旋钻机的钻头上装有截齿，依靠截齿的钻进与截割，螺旋钻杆钻入煤体。
2、采煤工艺特点
螺旋钻采煤是利用螺旋钻杆钻入煤层采煤， 并通过钻杆将采落的煤运出。在钻机推进过程中， 同时通过通风和喷水系统将风和水随钻杆注入钻孔内， 使孔内的瓦斯浓度和粉尘量达到标准。
2.1 螺旋钻采煤工艺的优点
由于是在钻孔内破煤、装煤和掏煤等工序合并由螺旋钻机完成，实现了传统多元开采模式转变为单一模式，因此回采工艺简单；同时钻孔内无需输送机、支架等设备，减少了设备和相关材料、配件的投入，比其他薄煤层综采投资约低60%；使用无火花型钻头和采用通风、喷雾及相关监控措施杜绝了瓦斯、煤尘事故，实现了工作面无人化、开采车间化和安全生产；工人在平巷中操作、机械化程度高、劳动强度小，杜绝了占煤矿事故达50%的顶板事故；单巷开采，掘进率低，有利于采掘接替且巷道维护费少；钻采中遇断层退出钻杆可减少煤中矸石量，提高了煤炭质量和实现了煤层洁净开采；将掘进矸石充填钻孔可减少矸石排放量和控制地面沉降，降低了成本且有利于保护环境；可采煤层范围广，将原来大量不可采或弃采薄煤层资源转化为可采资源，合理利用和保护了煤炭资源，产生的经济效益相当可观。
（1）薄煤层刨煤机开采：刨煤机结构简单可靠，便于维修；截深小（一般为4～15cm） ；刨落煤的块度大，劳动条件好；工作面可实现无人操作，移架和移输送机工人的工作位置相对固定，通常刨进10（600mm）移一次液压支架，劳动强度小。对地质条件的适应性不如滚筒采煤机强；自动化程度高，要求操作者具备较高的知识水平。
（2）薄煤层综采：采煤机机身矮，整机长度尽可能短，要有较高的整体结构强度和稳定性；输送机中部槽要低；破、装、运、支、处全部实现机械化。
（3）薄煤层螺旋钻采煤：螺旋钻采煤机布置在运输顺槽中；钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在运输顺槽的刮板输送机上运出，采宽1.905～2. 105m，采深可达85m （向上钻深85m、向下钻深45m） 。工作面无人开采，劳动条好。达到设计采深或遇断层时退出钻杆，预留0. 5～1. 0m煤柱后开始下一循环钻采。
3、存在的主要问题和发展趋势
（1）在开采过程中提高钻头的过煤岩能力。可以提高機组功率， 使钻头结构参数优化， 进一步提高钻头的耐磨性， 增强钻头的过岩能力， 更好地解决夹矸煤层的开采问题。
（2）生产过程中装卸钻杆速度慢， 导致效率低。由于钻杆用单轨吊起吊， 人工对接， 为了使钻杆和减速机上的三爪离合器对正， 还要通过由棘轮与液压缸组成的微调机构进行调整。目前， 国内使用的螺旋钻采煤机每次装卸钻杆时间都超过10min， 大大降低了采煤效率， 也加大了工人的劳动强度。因此， 研制高效、快速的钻杆装卸装置是亟待解决的问题。
（3）采煤时钻孔之间要根据顶板情况， 留有不小于0.12 m宽的小煤柱以临时支撑顶板， 所以能够有效解决好钻孔的充填问题， 不仅可以实现低强度顶板煤层的开采， 而且可以大大提高采煤量。
由于我国薄煤层地质条件具有复杂多样性， 因此不可能一机包打天下， 应根据不同的地质条件来研制相适应的采煤机械， 以满足我国薄煤层开采的需要， 在今后我国采煤机械发展的一个趋势是大功率、高可靠性、破煤岩能力强的薄煤层采煤机、刨煤机， 同时推广使用螺旋钻采煤机， 使我国薄煤层开采工艺进一步地丰富了， 从而实现无人工作面采煤， 是解决薄和极薄煤层开采的一个很好途径。
4、结语：
在贵州用螺旋钻采煤工艺开采薄煤层可使平衡表外的储量得到开采，使资源利用率得到提高，延长了矿井的服务年限，也充分利用了有限的不可再生资源，使矿井的经济效益和社会效益都得到提高，同时用螺旋钻机采煤具有其它方法难以替代的优点，可以作为解决薄煤层和极薄煤层开采的可能出路之一。
参考文献：
[1]刘栋. 极薄煤层和薄煤层的采煤工艺[J]. 煤炭技术，2008，27（6）：66-67
[2]王金华. 煤炭科技发展现状及前瞻[J]. 煤炭企业管理，2004（1）：31-34
[3]王永祥. 薄煤层开采与刨煤机的应用[J]. 煤炭技术，2008，27（7）：66-67
[4]闫英俊，苗六县. 极薄煤层钻采工艺在保护层开采中的应用[J]. 煤炭技术，2009，28（11）： 9-10
作者简介：
刘官虎1983—— ），男，汉族，贵州大学采矿工程本科，主要从事矿业系统工程方面的学习和研究。
[关键词]：薄煤层 综采 螺旋钻机
中图分类号：TD421.6+3 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）32- 0550-01
贵州省的薄煤层煤炭储量为4.14亿吨，占全省煤炭储量的37.2%，并且煤层多赋存不稳定，煤层中大小断层多，在此条件下使用滚筒采煤机受到诸多限制，此时选择螺旋钻机在薄煤层中进行开采。
1、螺旋站采煤法的引入和应用
螺旋钻机采煤是20世纪60 年代发展起来的采煤方法。首先用于地下开采的国家是美国，对此项技术的应用做过许多研究的国家有原苏联、英国、德国、法国， 在1979年前苏联使用该采煤工艺在顿巴斯矿区马斯宾斯克矿试验成功，并推广应用。该采煤法是一种无人工作面采煤方法，可采厚度由0. 6～0. 8m下延到0. 4m，因此对开采松软薄煤层有极高的推广应用价值。
我国是在20世纪90年代开始引进和研制用于薄煤层和极薄煤层开采的螺旋钻机。它是一种最简单的薄煤层或极薄煤层开采方法。从已开掘的巷道中，用螺旋钻机向巷道两侧的煤层中钻进，螺旋钻机的钻头上装有截齿，依靠截齿的钻进与截割，螺旋钻杆钻入煤体。
2、采煤工艺特点
螺旋钻采煤是利用螺旋钻杆钻入煤层采煤， 并通过钻杆将采落的煤运出。在钻机推进过程中， 同时通过通风和喷水系统将风和水随钻杆注入钻孔内， 使孔内的瓦斯浓度和粉尘量达到标准。
2.1 螺旋钻采煤工艺的优点
由于是在钻孔内破煤、装煤和掏煤等工序合并由螺旋钻机完成，实现了传统多元开采模式转变为单一模式，因此回采工艺简单；同时钻孔内无需输送机、支架等设备，减少了设备和相关材料、配件的投入，比其他薄煤层综采投资约低60%；使用无火花型钻头和采用通风、喷雾及相关监控措施杜绝了瓦斯、煤尘事故，实现了工作面无人化、开采车间化和安全生产；工人在平巷中操作、机械化程度高、劳动强度小，杜绝了占煤矿事故达50%的顶板事故；单巷开采，掘进率低，有利于采掘接替且巷道维护费少；钻采中遇断层退出钻杆可减少煤中矸石量，提高了煤炭质量和实现了煤层洁净开采；将掘进矸石充填钻孔可减少矸石排放量和控制地面沉降，降低了成本且有利于保护环境；可采煤层范围广，将原来大量不可采或弃采薄煤层资源转化为可采资源，合理利用和保护了煤炭资源，产生的经济效益相当可观。
（1）薄煤层刨煤机开采：刨煤机结构简单可靠，便于维修；截深小（一般为4～15cm） ；刨落煤的块度大，劳动条件好；工作面可实现无人操作，移架和移输送机工人的工作位置相对固定，通常刨进10（600mm）移一次液压支架，劳动强度小。对地质条件的适应性不如滚筒采煤机强；自动化程度高，要求操作者具备较高的知识水平。
（2）薄煤层综采：采煤机机身矮，整机长度尽可能短，要有较高的整体结构强度和稳定性；输送机中部槽要低；破、装、运、支、处全部实现机械化。
（3）薄煤层螺旋钻采煤：螺旋钻采煤机布置在运输顺槽中；钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在运输顺槽的刮板输送机上运出，采宽1.905～2. 105m，采深可达85m （向上钻深85m、向下钻深45m） 。工作面无人开采，劳动条好。达到设计采深或遇断层时退出钻杆，预留0. 5～1. 0m煤柱后开始下一循环钻采。
3、存在的主要问题和发展趋势
（1）在开采过程中提高钻头的过煤岩能力。可以提高機组功率， 使钻头结构参数优化， 进一步提高钻头的耐磨性， 增强钻头的过岩能力， 更好地解决夹矸煤层的开采问题。
（2）生产过程中装卸钻杆速度慢， 导致效率低。由于钻杆用单轨吊起吊， 人工对接， 为了使钻杆和减速机上的三爪离合器对正， 还要通过由棘轮与液压缸组成的微调机构进行调整。目前， 国内使用的螺旋钻采煤机每次装卸钻杆时间都超过10min， 大大降低了采煤效率， 也加大了工人的劳动强度。因此， 研制高效、快速的钻杆装卸装置是亟待解决的问题。
（3）采煤时钻孔之间要根据顶板情况， 留有不小于0.12 m宽的小煤柱以临时支撑顶板， 所以能够有效解决好钻孔的充填问题， 不仅可以实现低强度顶板煤层的开采， 而且可以大大提高采煤量。
由于我国薄煤层地质条件具有复杂多样性， 因此不可能一机包打天下， 应根据不同的地质条件来研制相适应的采煤机械， 以满足我国薄煤层开采的需要， 在今后我国采煤机械发展的一个趋势是大功率、高可靠性、破煤岩能力强的薄煤层采煤机、刨煤机， 同时推广使用螺旋钻采煤机， 使我国薄煤层开采工艺进一步地丰富了， 从而实现无人工作面采煤， 是解决薄和极薄煤层开采的一个很好途径。
4、结语：
在贵州用螺旋钻采煤工艺开采薄煤层可使平衡表外的储量得到开采，使资源利用率得到提高，延长了矿井的服务年限，也充分利用了有限的不可再生资源，使矿井的经济效益和社会效益都得到提高，同时用螺旋钻机采煤具有其它方法难以替代的优点，可以作为解决薄煤层和极薄煤层开采的可能出路之一。
参考文献：
[1]刘栋. 极薄煤层和薄煤层的采煤工艺[J]. 煤炭技术，2008，27（6）：66-67
[2]王金华. 煤炭科技发展现状及前瞻[J]. 煤炭企业管理，2004（1）：31-34
[3]王永祥. 薄煤层开采与刨煤机的应用[J]. 煤炭技术，2008，27（7）：66-67
[4]闫英俊，苗六县. 极薄煤层钻采工艺在保护层开采中的应用[J]. 煤炭技术，2009，28（11）： 9-10
作者简介：
刘官虎1983—— ），男，汉族，贵州大学采矿工程本科，主要从事矿业系统工程方面的学习和研究。