【摘 要】由于綜合機(jī)械化采煤（綜采）是全機(jī)械化進(jìn)行的采煤技術(shù)，它能夠提高采煤的效率，但同時(shí)也因此而容易破壞掉天然煤層原本的結(jié)構(gòu)，易為后期開采工作帶來困難。所以，在進(jìn)行綜采之前應(yīng)對(duì)煤層的性質(zhì)、組成等進(jìn)行綜合考察、勘測(cè)。本文主要論述了煤層因素給綜采帶來的影響。

【關(guān)鍵詞】綜合機(jī)械化采煤；綜采；煤層；影響

1、引言

綜合機(jī)械化采煤指的是采用全機(jī)械化技術(shù)進(jìn)行采煤工作的破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理、回采巷道運(yùn)輸、掘進(jìn)等全部生產(chǎn)過程的技術(shù)。綜采技術(shù)運(yùn)用得合理，可以提高采煤的工作效率，但如果運(yùn)用得不合理則會(huì)對(duì)正常生產(chǎn)帶來困難。而對(duì)綜采有影響的因素有很多，包括了煤礦本身因素、綜采設(shè)備因素和人為因素等。其中，煤層對(duì)綜采的影響相對(duì)較大。煤層因素中包括了煤層的厚度、傾角、中間斷層等。

2、煤層厚度的影響

煤層厚度是影響綜采的最小結(jié)構(gòu)，它影響了綜采的調(diào)整范圍、機(jī)身長(zhǎng)度、過機(jī)空間以及支架的最小高度和伸縮量。并不是所有的煤礦都適合采用綜采來進(jìn)行開采，對(duì)于煤層太薄的煤礦，一般不采用綜采，否則可能會(huì)提高開采成本以及限制采煤人員空間等。一般而言，煤層厚度在1.25m～3.5m之間的煤礦最適合采用綜采進(jìn)行開采工作。

目前，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備依據(jù)不同煤層有不同的技術(shù)配套方案，其煤層厚度的劃分如下：0.65m～1.30m，1.10m～2.40m，1.70m～2.60m，2.00m～3.20m，2.50m～4.40m。在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)前期勘測(cè)得到的煤層厚度數(shù)據(jù)把礦井的各個(gè)煤層劃分為塊段，計(jì)算出每塊的煤層厚度的方差，依據(jù)其值來配備采煤機(jī)械設(shè)備，選擇出合適的架型，一個(gè)礦井一般只能選擇2～3種架型。

3、煤層傾角的影響

煤層傾角對(duì)綜采的影響主要是各個(gè)煤層表面之間的摩擦力不同，而且環(huán)境的濕度與摩擦角都對(duì)摩擦力有影響。在較為干燥的環(huán)境下，金屬之間的摩擦系數(shù)為0.23～0.30，其相應(yīng)的摩擦角為13°～17°；金屬對(duì)底板巖石的摩擦系數(shù)為0.35～0.40，相應(yīng)的摩擦角為18°～20°；而當(dāng)環(huán)境較潮濕時(shí)，摩擦系數(shù)會(huì)降低。

因此，在進(jìn)行綜合機(jī)械化采煤時(shí)應(yīng)對(duì)煤層按其傾角進(jìn)行劃分區(qū)域并據(jù)此在機(jī)械不同部位安裝不同的防滑裝置。

4、煤層頂板和底板對(duì)綜采的影響

煤層頂板和底板有冒落性和穩(wěn)定性兩個(gè)特點(diǎn)。堅(jiān)硬的砂巖、礫巖的抗壓強(qiáng)度多在80～120MPa之間，強(qiáng)度越高越有利于整體的穩(wěn)定性并且能減低冒落的可能性，而在開采過程中，如果壓力和硬度的影響較大，則不利于開采，需要通過打孔注水、放炮等方式進(jìn)行強(qiáng)制性放頂處理。同時(shí)，頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性也對(duì)綜采的影響較大，刨煤機(jī)適用于2～3h內(nèi)，允許暴露寬度在0.6m以上的中等穩(wěn)定頂板，且煤不粘頂?shù)臈l件下，否則就必須采取分段刨煤或縮小移架步距的方式進(jìn)行開采。在選用采煤機(jī)時(shí)，若頂板的穩(wěn)定性不夠，則采用機(jī)身長(zhǎng)度相對(duì)較小、輸送機(jī)寬度較窄的型號(hào)為佳，這樣可以減小無立柱空間的寬度及采煤機(jī)頂部的懸頂面積。

另一方面，煤層底板的小褶曲對(duì)綜采的影響也比較大，特別是在小褶曲出現(xiàn)頻繁的時(shí)候會(huì)使煤層急劇變化，從而超出綜采設(shè)備架型的承載范圍，同時(shí)也會(huì)對(duì)回采造成不便。

5、煤層中間斷層對(duì)綜采的影響

煤層中間斷層可分為中大斷層（落差大于5米）和小斷層（落差小于5米）。中間斷層會(huì)影響到地質(zhì)勘查開采的難易程度和設(shè)備的使用壽命。

相對(duì)而言，中大斷層在開采前容易被發(fā)現(xiàn)。在開采前可依據(jù)其空間分布布置適當(dāng)?shù)墓ぷ髅妗６鄬釉陂_采前難以被發(fā)現(xiàn)，其走向線與工作面線的夾角會(huì)影響到采面過斷層的難易度，這些都是在采煤作業(yè)中不可控制的地質(zhì)因素。特別是在處理那些未斷開的煤層時(shí)，當(dāng)其厚度小于綜合機(jī)械化采煤技術(shù)高度，若是巖石硬度較大，則可能會(huì)減少機(jī)械設(shè)備的壽命和降低其效率。

6、煤層存在夾石對(duì)綜采的影響

煤層中存在的夾石也會(huì)對(duì)綜采產(chǎn)生影響。當(dāng)夾石是泥巖、炭質(zhì)泥巖且厚度不大時(shí)，夾石對(duì)綜機(jī)的影響不大。但當(dāng)夾石是砂巖且厚度較大時(shí)，則會(huì)直接影響到綜采的正常生產(chǎn)。當(dāng)綜機(jī)進(jìn)入透鏡體時(shí)，割截砂巖很困難，對(duì)于透鏡體較大的需經(jīng)過放震動(dòng)炮才能通過。

7、煤層的結(jié)構(gòu)破壞對(duì)綜采的影響

在進(jìn)行綜采時(shí)，必定會(huì)對(duì)煤層本有的結(jié)構(gòu)造成破壞。煤層可能會(huì)由于這種破壞由條帶狀結(jié)構(gòu)變成粉狀煤，或破裂煤層由于受潮而變硬，使得在后期進(jìn)行綜采比較困難。機(jī)械采煤設(shè)備對(duì)煤層的作用力不均勻、回采過程中壓力大等都可能會(huì)使得煤層的結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的改變而使綜采進(jìn)行困難，所以在進(jìn)行綜采作業(yè)時(shí)一定要注意。

8、其他煤層因素對(duì)綜采的影響

煤礦中有可能會(huì)存在瓦斯突出的斷層結(jié)構(gòu)，在對(duì)該區(qū)域進(jìn)行開采的時(shí)候稍有不慎則可能會(huì)引起瓦斯爆炸，所以在這些區(qū)域作業(yè)時(shí)一定要做好防范措施。

在開采過程中可能會(huì)遇到積水區(qū)域或是地下水上涌的狀況，所以在開采過程中一定要做好防潮排水的工作，防止煤層由于與水的接觸而改變其性質(zhì)，從而增加綜采難度。

9、結(jié)束語

綜合機(jī)械化采煤技術(shù)為煤礦開采工程帶來方便、提高效率的同時(shí)，也由于煤礦煤層等因素為技術(shù)人員帶來了不少的挑戰(zhàn)。這需要相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷摸索和積累經(jīng)驗(yàn)，也需要在開采前由相關(guān)人員做足采前勘測(cè)工作，為綜采提供指導(dǎo)性數(shù)據(jù)。

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