薄煤層螺旋鉆無人工作面開采技術(shù)是指工人不進(jìn)入回采工作面，而是利用螺旋鉆采煤機(jī)在巷道內(nèi)完成工作面內(nèi)的破煤、裝煤、運(yùn)煤等各工序，使薄煤層工作面復(fù)雜的回采工藝簡單化。

新汶礦業(yè)集團(tuán)經(jīng)過3年的調(diào)研、論證、考察、制定方案、工作面準(zhǔn)備，自籌資金引進(jìn)薄煤層螺旋鉆機(jī)，在消化吸收的基礎(chǔ)上配套國產(chǎn)運(yùn)輸設(shè)備，在井下成功完成了薄煤層螺旋鉆無人開采技術(shù)研究。該開采技術(shù)不僅有利于提高薄厚煤層的配采比例，提高資源回收率，更重要的是能延長礦井的穩(wěn)產(chǎn)期和服務(wù)年限，充分利用有限的不可再生資源，提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

一、螺旋鉆采煤機(jī)的特點(diǎn)

螺旋鉆采煤機(jī)是三軸聯(lián)動式，兩邊軸為可旋轉(zhuǎn)的螺旋鉆桿，用于向外排煤，中間軸為不可旋轉(zhuǎn)的通風(fēng)管道，用于向鉆孔內(nèi)通風(fēng)、供水。由兩臺110KW電動機(jī)分別驅(qū)動兩邊的螺旋桿鉆進(jìn)，中間鉆頭通過頭部齒輪傳動箱由一側(cè)鉆桿提供動力，實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動鉆進(jìn)。該機(jī)一次采寬2m，采深上采85m，下采45m，適用于0.6～1.0m煤層傾角15°以下的各種硬度薄煤層，單機(jī)設(shè)計(jì)日產(chǎn)可達(dá)250～350噸。該機(jī)具有以下顯著特點(diǎn)：（1）鉆頭為三軸聯(lián)動式，鉆桿每5節(jié)有一節(jié)穩(wěn)定器，與單鉆桿相比，三軸鉆桿的剛性、穩(wěn)定性和定向性好，側(cè)向不易鉆偏，鉆孔截面大，采煤回收率高；（2）鉆桿連接為內(nèi)卡環(huán)式結(jié)構(gòu)，換裝鉆桿時(shí)能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作，拆、接鉆桿時(shí)間短，減少了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率；（3）三軸的中間軸為通風(fēng)管道，沿管道可敷設(shè)水管，實(shí)現(xiàn)向鉆孔內(nèi)通風(fēng)及內(nèi)噴霧降塵降溫，提高鉆頭截齒的使用壽命，安全可靠，可在高瓦斯礦井使用；（4）鉆桿前部裝有微調(diào)裝置，可適用于煤層傾角度的起伏變化；（5）底盤有穩(wěn)鉆油缸和調(diào)斜油缸，可以方便地固定鉆機(jī)，對煤層的適應(yīng)性強(qiáng)，側(cè)面設(shè)在操作臺集中控制，一人便可操作；（6）鉆機(jī)、液壓泵鉆、電控裝置等分為體式，在巷道內(nèi)形成鏈?zhǔn)讲贾?，對巷道的適應(yīng)性強(qiáng)。

二、薄煤層螺旋鉆無人開采技術(shù)的顯著成效

1.該采煤方法具有“二無”、“五高”、“五少”的特點(diǎn)。即工作面無人員、無設(shè)備；相對0.6～1.0m煤層其它采煤工藝回收率高、效益高、效率高、安全保障系數(shù)高、投資回收率高；系統(tǒng)環(huán)節(jié)少、用人少、掘進(jìn)率少、設(shè)備配置少、材料消耗少。

2.實(shí)現(xiàn)了薄煤層單巷前進(jìn)式開采。在一條巷道中前面掘進(jìn)，螺旋鉆機(jī)組滯后前進(jìn)式的采煤方法，并且不用布置工作面回風(fēng)巷，降低了巷道掘進(jìn)率，有利于采掘接續(xù)。

3.實(shí)現(xiàn)了煤層潔凈開采。鉆采過程中遇到斷層時(shí)退出鉆桿，減少了矸石采出量，提高了煤質(zhì)。

4.實(shí)現(xiàn)了回采工藝的單一化。螺旋鉆機(jī)無人工作面開采工藝過程簡單，將傳統(tǒng)的回采工藝的破、裝、運(yùn)、支、處五大工序合并，由螺機(jī)鉆采完成。

5.實(shí)現(xiàn)了煤炭開采的車間化。螺旋鉆機(jī)無人工作面開采極大地改善了工人的勞動條件和勞動環(huán)境，工人不再進(jìn)入工作面而是巷道中操作機(jī)器，勞動強(qiáng)度小，生產(chǎn)安全。

6.勞動生產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益好。螺旋鉆機(jī)無人工作面開采，用人少，占用設(shè)備少，節(jié)省了工作面的輸送機(jī)，支架等設(shè)備的使用，減少了設(shè)備的故障率和人工支出。

7.提高了礦井安全程度。該機(jī)組鉆采孔內(nèi)不進(jìn)入工作人員，實(shí)現(xiàn)了無人工作面獨(dú)頭采煤，杜絕了占煤礦事故達(dá)50％的頂板事故；本鉆機(jī)采用局部通風(fēng)機(jī)對迎頭供風(fēng)，防塵管路，噴霧噴頭至迎頭，使用無火花型鉆頭，迎頭鉆桿中安設(shè)瓦斯斷電傳感器，鉆采孔開門處設(shè)置外噴等安全措施，杜絕了瓦斯煤塵的爆炸。可以說，螺旋鉆采煤方式是安全程度很高的一種世界先進(jìn)的采煤工藝。

8.社會效益顯著。在全國已探明的煤炭儲量中，薄煤層比例占30％。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，開采中被遺棄在地下的呆滯煤炭資源約300億噸以上，其中有相當(dāng)部分的薄煤層儲量，另外還有一些極薄煤層未預(yù)計(jì)在內(nèi)。

薄煤層開采在全國一直沒有研究出更安全有效的開采方法。螺旋鉆采煤機(jī)無人開采技術(shù)的試驗(yàn)成功，安全有效地解決了薄及極薄煤層的開采問題，是薄及極薄煤層開采工藝的一次革命，必將對中國的煤炭資源開采利用產(chǎn)生巨大的影響。

《煤炭企業(yè)管理 》 李崇昆 王懷新