摘要：我国煤碳资源中，经勘察均有薄煤层分布，约80%以上矿区有薄煤层存在。薄煤层储量在我国矿产资源总量中约占20%以上。复采难度大、作业环境艰苦、复采机械受到复采高度的限制，使复采效率较低。并且薄煤层由于地质条件复杂，富含煤炭资源不够丰富，在复采上受到地层地质条件的影响，危险也较大，我国薄煤层的自动化复采技术的应用，有效提高了薄煤层的复采效率，也降低了安全事故的发生。同时随着自动化复采技术的不断提高，无人工作面采煤技术也在不断的提高，对薄煤层煤炭的矿采程度有所提高，对薄煤层的复采效率也大幅度提高，为创造更大的经济效益提供可能。
关键词：煤炭资源；薄煤层；复采；技术
1.前言
薄煤层复采技术，受到地质条件的影响，及机械设备的影响。为了更好的进行薄煤层的复采，降低复采事故的发生，提高安全性能，在薄煤层的复采上，应用了无人工作面的复采技术。这种技术对薄煤层存在的复采难度大、复采环境艰苦、地质条件复杂的区域，具有较好的利用价值，人身安全也有较大的保障，这对薄煤层的复采十分有利。薄煤层复采技术一直是重要的课题。鉴于薄煤层的诸多特点，尤其是煤层薄、储量不丰富、复采难度大、复采空间过低等现象，一直成为限制或制约薄煤层复采的重要因素。尤其是薄煤层复采过程中的危险性大、地质条件复杂的问题，促使对薄煤层的复采技术的不断创新，以适应薄煤层安全采矿、自动化施工的要求。
2.复杂环境下的薄煤层的复采技术
我国煤炭复采技术与机械复采工艺，伴随新中国的建设脚步，应用不断发展起来的科学技术，在矿采技术上持续进行更新。薄煤层的复采技术也在不断的提高，尤其是在复杂地质条件下复采薄煤层技术，通过结合地质条件，在复采技术上研发了大批机械化复采技术与设备设施。其中云南省某采煤公司，依据薄煤层的地质条件与复采特点，创建了无人工作面的复采技术，实现了薄煤层的复采自动化、无人工作面的采煤新方式，解决了复杂地质条件下薄煤层的复采过程中的安全、效率、技术问题。我国目前在薄煤层的复采技术应用上，主要应用长壁式采煤法，随着复采技术的不断发展，长壁式采煤法的倾斜面向缓斜化方向逐渐发展，并不断进行创新，并且向复采自动化及无人工作面方向不断发展。
3．薄煤层复采复采环境的复杂性
3．1 薄煤层硬度大
由于煤层分布在地质夹层中，受到的风化及地质影响较小，内部结构具有整体化现象，所以所以煤层硬度大，复采空间不足，机械设备复采受到空间的限制，使机械及人员移动发生困难。在应用采煤机时，面对狭小的采矿空间，只能采用挑顶或割底的方式，来安置采煤机械设备，施工困难多、难度大，也增加了安全隐患。在薄煤层复采上，受到环境的影响，复采人员劳动强度大、劳动时间过长，施工环境复杂，增加了劳动费用的支出，同时效率不高，从而使薄煤层的复采成本大幅度上升。薄煤层在复采及复采上，由于煤质硬，所以需要增加爆破、支护、钻眼等诸多工序，影响安全复采及经济效益。
3．2 采掘施工较多
薄煤层的复采环境复杂化，应用机械设备进行煤炭资源的复采，但是受到掘进速度的影响，使复采效率受到影响。薄煤层地质条件比较特殊，多数属于半煤岩，应用掘进设备进行施工，不仅效率低，速度也较慢，从而导致掘进速度过慢复采速度过快，使接替工作出现紧张局面。
3．3 薄煤层地质条件复杂
薄煤层地质条件复杂，如薄煤层延伸过程中遇有断层或者褶曲现象，对复采速度与效率影响较为严重。使复采过程屡受影响，对技术的要求也较高。薄煤层的复采效率，只有中厚煤层复采效益的二分之一，甚至更低。所以进行薄煤层的复采问题上，要不断加强机械自动化施工技术的应用，还要较快较早的推进机械化采煤技术的发展，这是薄煤矿复采的最有利措施。是降低复采成本、提高复采效率、获得复采效益、提高安全复采的最有利方式。
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4．薄煤层无人工作面采煤技术分析
薄煤层依据其特点及复采难度，在回采过程中，随着机械设备的不断更新，应用无人工作面回采技术，原理是对回采工作面进行机械开采，通过机械设备实施装煤、运输等，应用机械原理进行采空区的回填及支护施工。无人工作面在回采施工上，可应用监控设备实现远程控制机械设备，进行回采施工。这种无人工作面采煤技术对薄煤层的回采，具有经济效益高、效率高、危险小的特点。
4．1 无人工作面采煤技术分析
薄煤层回采技术中，尤其是无人工作面的回采，工作区回采有支护与无支护两种类型。无人工作面的采煤方式主要有水采、刨煤机开采、钻机采煤等各种方式。在回采技术上，还有一种方式，是在开采过程中通过改变煤集状态进行开采的方式，如煤的气化、分馏的化学采煤方式，还有一种方式是不改变煤的聚集状态进行开采的方式，如水采、刨煤机械开采等。
无人工作面的开采方式是应用最先进的开采技术，与机械设备，通过对地下煤层的定位、设计、监控，对开采机械设备进行控制的先进的采煤系统。利用无人工作面开采技术，具有较多的优点，例如开采范围较广、开采技术与机械自动化开采技术相结合、通过高度的信息传输与处理技术相结合，具有高产、安全、迅速、便捷等优势，节约大量人工、避免瓦斯等有害气体的危害，及对人员生命财产的安全有较好的保障。
4．2 无人工作面开采关键技术分析
无人工作面自动化水平较高，需要借助现代化的先进设备来完成关键技术的施工。煤岩界面的自动识别系统，是基于开采程序基础之前的，对薄煤层进行识别的系统。通过红外线扫描仪或振动频谱传感器等设备，对煤层储量情况进行地下扫描，虽然这种扫描技术具有局限性，但是随着技术的不断推陈出新，煤层的自动识别系统随着科技的不断发展，也有了新的突破。在探测技术上不断增加新的扫描设备仪器，如紫外线扫描、超声波扫描、雷达探测等等技术的应用，使煤层储量情况及地质情况一目了然。在此基础上，应用自动化的开采设备，依据探测结果，结合薄煤层的监控系统设备传输的信息，进行远程控制机械开采。
4．3 采煤技术智能化的发展
随着无人工作面采煤技术的不断发展，从自动化采煤系统向智能化开采系统转变。在矿产开采作业流程上，应用自动智能化自动控制系统进行薄煤层的开采工作。这是我国科技不断发展的效果，也是应用科技带来的益处。无人工作区采煤智能化系统的应用发展，在原来的技术基础上，技术的发展更上一层楼。通过智能化控制手段，通过多功能扫描设备、大容量信息传感设施、及仿真模拟开采控制系统的综合运用，使无人工作面的开采技术达到较高的水平，并实现智能开采的功能。即人工智能化的应用，使无人工作面的开采技术在程序应用上实现智能化控制。
5．结束语
薄煤层无人工作面的开采，是在复采过程中实现的高度自动化开采系统，是应用先进的机械设备进行复采技术。薄煤层采煤机切割技术的应用，在云南省煤矿中的应用较广泛，对采煤切割技术，通过远程可视化监控系统的控制作用，可有效提高回采煤炭效率与效益。这种建立在自动化采煤技术基础之上的智能化采煤系统的应用，为高效、智能化实施复杂环境下薄煤层的无人采煤技术奠定了坚实的基础。
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论文作者:邓云飞
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
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