1、鄂爾多斯地區薄煤層開采初探 李乃芳摘要：本文通過對鄂爾多斯地區煤礦薄煤層開采現狀儲量及地質條件分析，對開采薄煤層的可行性進行了探討，制定了適合鄂爾多斯地區薄煤層開采的技術方案，并對在方案實施中的關鍵問題進行了論述，對鄂爾多斯地區煤礦薄煤層的研究及施工有一定的參考意義。關鍵詞：薄煤層，開采技術，研究1.概述鄂爾多斯煤田為東西寬400km，南北長600km，平面略呈矩形，大概與鄂爾多斯臺地范圍重合。鄂爾多斯煤田成煤期有石炭二疊紀、晚三疊紀和中侏羅紀，該煤田可劃分為三個含煤帶。1.1東帶石炭二疊紀煤層，包括準格爾煤田等。1.2西帶石炭二疊紀煤層為主，包括卓子山、賀蘭山、韋洲等，另有汝箕溝等零星中侏羅

2、世煤層。1.3中帶東側有東勝、神木等中侏羅世及子長，牛武晚三疊世煤層；西部有靈武、固原中侏羅世煤層；南部有黃陵、彬縣、隴縣、華亭等中侏羅世煤層。1.4開發情況現鄂爾多斯煤礦經三年技術改造以后，到2008年全市276座地方煤礦基本實線大型綜合機械化生產，產能、產量每年上一個臺階。由于鄂爾多斯煤田地質條件簡單，開采條件好，現大多數煤礦以開采2.0m(或1.8m)以上煤層，最大一次采全高達到6m以上，卓子山煤田礦井利用放頂煤技術一次回采厚度8m以上煤層，經濟效益顯著。但1.8 m以下的煤層，尤其1.3 m以下煤層很少有人問津，面對這種情況，積極進行儲量挖潛，拓寬煤礦企業發展空間，合理利用資源，增大后

3、續發展能力，研究解決薄煤層開采問題，已成為今后鄂爾多斯煤礦發展中的一項重要工作。對于薄煤層開采，國內外已有很多成功的經驗，并獲得較好的經濟效益，因而有著廣闊的發展前景。解決薄煤層開采問題，對合理利用資源，穩定礦井生產能力，延長礦井壽命，實現礦區可持續發展具有十分重要的意義。 2. 薄煤層開采可行性論述2.1鄂爾多斯煤炭薄煤層現狀分析儲量分析由于鄂爾多斯煤田面積大，各地煤層情況有很大差異，大部分地區從2號煤到16號煤可有56個可采煤層，最多的可采煤層達10個以上，中厚及厚煤層開采幾乎占全部產量。薄煤層（厚度在最小可采厚度-1.3m以下的煤層）開采產量極少，而實際上薄煤層及部分中厚煤層（1.3m1

4、.8m）儲量被呆滯或被因種種原因列在平衡表外，實際上這部分儲量約占全部儲量的15%左右。22鄂爾多斯薄煤層開采分析 鄂爾多斯薄煤層儲量在整個可采儲量中占有一定比重。目前，國內外薄煤層開采技術不斷進步，新技術、新工藝、新裝備不斷涌現，困擾薄煤層安全高效開采的各種復雜技術問題正在逐步解決，實現薄煤層高產高效開采已成為現實。當前實施薄煤層開采，具有如下條件：當前，國內外用于薄煤層的采煤設備基本有3大類，即刨煤機、滾筒采煤機，螺旋鉆采煤機，它們分別適用于不同的地質條件和煤層條件。對薄煤層開采的技術裝備要求是：1.機械設備小巧-必須能用；2.可靠性高-要好用；3.設備的功率大，自動化程度高-能用好。在薄

5、煤層開采方法設備選型方面要求因地而宜，高起點，高投入，高產出，高效益。 (1)全自動刨煤機及其自動控制系統，在煤層賦存穩定、斷層不發育的條件下，年產量可達到100150萬t以上的水平。在煤層及地質條件適宜的條件下，是首選采煤機械。 (2)滾筒采煤機適用于頂板破碎、地質條件較差的煤層，目前先進的裝備是采煤機、液壓支架配置計算機程控系統，無人或只有1-2個人操作。在條件適宜的情況下，年產也可達到100萬t以上。 (3)螺旋鉆采煤機主要針對1m以下薄煤層，該設備最大優點足輕便靈活用人少，效率高，特別適用于0 60 8m的薄煤層和邊角殘煤的開采，但單機產量不高(一般班產200t左右)。從資源同收、延長

6、礦井壽命和增加經濟效益的角度出發，螺旋鉆采煤機也是擁有一定應用空間的。 于我國能源緊張，煤炭市場價格走高，開采薄煤層經濟效益也很高。此外，薄煤層煤質一般都比較好，更具有市場競爭優勢。但由于薄煤層工作面單產和效率低、掘進率高、開采成本高、工人勞動強度大、產量低、經濟效益差。不愿采薄煤層的根本問題是：1.作業空間狹窄，人員行動不便等；2.由于開采成本高于中厚煤層和厚煤層，經濟效益低于其他煤層開采，資源政策方面沒有向薄煤層開采傾斜，所有這部分煤層采出率很低。 例如鄂爾多斯部分井田內具備開采條件的薄煤層有2號煤、4號煤層等，其下覆6號煤層，存在煤層壓薦關系，如果不采2號煤、4號煤層，先采下覆的6號煤層

7、，6號煤層采完后2號煤、4號煤層被破壞，將永遠也無法開采了。3.采煤方法、工藝選擇 3.1薄煤層采煤方法、工藝 經考察目前我國開采薄煤層的礦井多采用以長壁采煤法，其工作面走向長度、傾斜長度一般較厚及中厚煤層短，運輸巷、回風巷和開切眼破部分頂底板巖石，采煤工藝有滾筒采煤機綜合機械化采煤法、螺旋鉆采煤機采煤法、全自動化刨煤機和高檔普采等。滾筒采煤機綜合機械化采煤法 薄煤層綜采的主要優點是對于頂板破碎、壓力大、開采條件較差的煤層適應性較強，受地質及煤層條件限制較小，具有高產、高效、安全、低耗、工作條件好、勞動強度小等等優點，但綜采設備投資較高，對技術操作和管理水平要求較高。 螺旋鉆采煤機適用0.61

8、.Om的薄煤層，該采煤法可廣泛地應用于開采圍巖較穩定的薄煤層和極薄煤層，并且可用來開采邊角煤，三下壓煤和各種煤柱。該技術用人少，工效高，大大減輕了工人的勞動強度，改善了工人作業環境，可使表外儲量得到開采，提高資源利用率，延長礦井服務年限，單機產量不高，但具有一定的應用前景。313全自動化刨煤機 刨煤機是一種較適合薄煤層工作面中落煤、裝煤自動化的采煤機械。與滾筒采煤機相比，刨煤機具有以下優點：結構簡單，沒有采煤機那樣復雜的牽引部分的液壓系統，使用維修方便，易于掌握管理；體積小、通風阻力小；操作方便，可實現遙控采煤，工作面可實現無人作業，勞動強度小，有利于安全；自動化程度高率高，實現了落煤裝煤運煤

9、的綜合機械化；實現了連續采煤，提高了時間利用率；截深小，只刨落煤壁壓酥區表層，刨落單位煤量能耗小，而且塊煤率高。 刨煤機的缺點是刨煤機及其自動化控制設備價格昂貴，對技術操作水平、生產管理水平及煤層地質條件要求很高。 314高檔普采 高檔普采的主要優點是技術裝備投資較少，操作技術較易掌握，組織生產比較容易，對地質變化的適應性較強，工作面搬遷倒面容易。目前，只有在資金不足的中、小型煤礦中應用，在大型煤礦中，常用于走向短、形狀不規則的邊角煤層塊段中有應用。32采煤方法選擇國內外薄煤層開采已經有許多成功的實例，具體礦井采煤方法的選擇要根據礦井地質情況、煤、巖層等特點以及現有生產技術條件，設計選擇采煤方

10、法。鄂爾多斯煤田范圍內地質條件簡單，整體構造形態起伏不大，地層一般傾角為1080，煤田內影響回采斷裂構造較少。4.結論薄煤層開采在技術上可行，已有很多成功的實例；在經濟上有很大的利潤空間，可以維持煤礦企業的發展；在管理方面要求高，同時需要高素質的操作人員，這是煤礦需要解決的難題。5.結束語 薄煤層開采工作面裝備電液一體化設備，實現自動化采煤，既改善了薄煤層特殊開采下操作人員的工作條件，減輕了勞動強度，又提高工作面生產能力，解決了薄煤層的高產高效問題。解決薄煤層開采問題，對穩定礦井生產能力、延長礦井使用壽命，實現鄂爾多斯煤礦持續發展具有十分重要的意義。政策支持：由于薄煤層開采的客觀條件，決定了它的產量和效益均要遠遠低于中厚及厚煤層開采，政府是否能在政策上做出適當的調整。參考書目