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摘要：综合机械化采煤提高了矿井采煤过程的工作效率，但是由于使用全机械化进行采煤操作，而往往天然的煤层地势是复杂多变的，在综采过程中需要对煤层性质，机构组成等进行全方位了解和勘测。文章从煤层厚度、煤层倾角、煤层底板和顶板、煤层中断层和煤层构造等方面分析了煤层对于综合机械化采煤的影响。在进行机械化采煤过程中，要根据实际的地质情况具体选择合适的开采设备，减低开采难度。
关键词：综合机械化采煤；煤层厚度；煤层倾角；煤层底板；煤层中断层
中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）10-0157-02
综合机械化采煤是指采煤工作破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理及回采巷道运输、掘进等全部生产过程，全部采用机械化进行操作的技术。我国采煤业的发展推动了采煤技术的机械化，综合机械化采煤水平是企业管理先进水平的体现，也是采煤工程运行工程质量的考验。而影响综合机械化采煤的因素有很多，既包括了煤矿天然因素例如煤层大小、厚度、质量的影响，也包括了采煤机械设备质量的影响，同时也受到人为因素例如管理制度，操作人员技能水平等的影响，各种因素相互关联相互影响共同决定机械化采煤工程的质量。煤层因素是对综合机械化采煤技术影响较大的，下面对煤层因素对综合机械化采煤的影响进行探讨。
一、煤层厚度的影响
一般来说，煤层厚度是对机械化采煤的工作影响的最小结构。煤层厚度也和调整简范围、机身长度以及过机空间有关，它也对支架高度和伸缩量呈正相关。不是所有的煤层都适合机械化采煤的要求，一般来讲，煤厚为1.25～3.5m是机采最有利的条件，如果煤层太薄，机械化成本和采煤人员空间方面都受到限制，故一般不采用机械设备进行作业。
为了使得综合机械化采煤成套设备综合技术配套针对不同煤层划分煤层区间厚度0.65～1.30m，1.10～2.40m，1.70～2.60m，2.00～3.20m，2.50～4.40m。实际进行采煤时候，根据具体探测情况不同，对矿井的各个煤层划分出块段。然后，对每个块段的煤层厚度进行方差计算，然后进行采煤机械设备配套吻合，选择合适的架型。
根据实际的经验，一个矿井选择2～3种架型为佳，而且成本预算必须对采煤量和使用架型之间进行一个合理估量，以免造成设备运输费用超出采煤量预算金额的情况出现。
二、煤层倾角的影响
煤层倾角的影响主要表现在各个表面之间的摩擦力不同。摩擦系数受到环境湿度和相应的摩擦角度的影响，例如在干燥的条件下，金属对底板岩石的摩擦系数为0.35～0.40，其相应的摩擦角为18°～20°，而在潮湿的情况下摩擦系数将会降低。需要根据煤层倾角划分在机械设备不同部分安装防滑装置，倾角越大的防滑设备需要提高要求。
三、煤层顶板和底板的影响
煤层顶底板有冒落性和稳定性两个方面特点，如果是坚硬的砂岩、砾岩它的抗压强度多数为80～120MPa，岩石坚硬度可以调高它整体的稳定性和减低冒落。在进行煤层综合机械化采煤过程中，如果受到压力和硬度影响比较大的话，需要采用打孔注水，放炮等方式进行强制性放顶处理。例如需要选取合适性质的采煤设备，刨煤机最适宜用在暴露宽度为0.6m中等稳定顶板。而顶板不稳定，分段刨煤或缩小位移，需要减小无立柱空间宽度宜采用机身梯度较小，输送机宽度较窄的型号。综合机械化采煤过程需要通过断层进行挖掘，这样顶底板岩石组成对综机过段层影响也很大，泥岩比硬质岩石要容易很多。
除开煤层顶底板，煤层底板同样会影响到综合机械化采煤过程。小褶曲它对综采的影响比较明显，特别是小褶曲频繁出现时候，煤层的急剧变化和产状改变，超出综采机架型承载范围，也对运输造成不便。底板或顶底板含有水潮湿的话，会使综采受到限制，必须使用其他机型增加发掘力度。
四、煤层中间断层的影响
煤层断层对综采的影响可以分为中大断层（落差大于5m）和小断层（落差小于5m）断层，落差不同，往往影响到地质勘查开采的难易程度以及使用设备的寿命。
因此，对于煤层中间断层需要在综采开工之前做好准备工作，在地质勘探阶段或矿井开拓及生产准备阶段等进行采区或工作面，清楚整个矿井的断层布展方向及延伸长度，设计出采区或工作面的尺寸，如何处理好在不同断层之间布置的工作面，预计实际成本费用。然而由于小断层在开采之前难以发现，断层走向线与工作面线的夹角会影响到采面过断层的难易程度，这些都是采煤作业过程中不可控制的地质因素，特别在处理未断开煤层，它的厚度小于综合机械化采煤技术高度，如果岩石硬度较大，也会直接影响到机械设备的寿命和效率。
断层的断层落差是通过对采煤面影响到整个工序的，不同类型的采煤机不可能同时适应上多种复杂的工作面底板标高落差改变，这说明预测准备阶段是非常重要的。小断层处的地质因素会相对复杂很多，有些地方存在破碎带，顶板稳定性很差，极易形成冒落，综采过程如果遇到小断层破碎带情况需要谨慎处理。
五、煤层存在夹石对综采的影响
夹石是泥岩或炭质泥岩时候由于硬度和厚度不太大，一般对采煤影响不大。但煤夹石为砂岩且厚度又较大时，则会影响综采的正常生产，遇到这种情况时候需要探测地势情况，必要时采用透镜体放震动炮方等措施解决。此外，夹石的组成也是对开采有很大影响的一个因素，例如存在火成岩附近的煤矿一般都会变质为天然焦，周围破碎的岩石较多，因此如果勘测中综采机械不易进行操作则需要更换其他开采方法。
六、煤层的机构破坏
进行综合化采煤的过程中，机械对于煤层构造会造成破坏。原煤层可能会由很多带状条状结构组成，或者有不同分层机构。当机构失去原先的条带状结构，形成粉状煤或者破裂煤层或由于地底矿井中受潮的环境使煤变硬，在后期进行综采过程比较困难。如果选择的机械采煤设备对煤层受力作用不均匀，也会对综采造成影响。如果回采过程中压力大，也会造成底板，片层抽条，煤层倾斜角度也会增加开采机构破坏的可能性。
七、其他煤层因素对综采的影响
煤矿的地质结构是错综复杂的，因此影响综合性机械采煤的因素也是多样性的，例如如果煤层中存在瓦斯突出的断层结构，考虑到如果操作不慎或者开采中摩擦生热等因素影响易引起瓦斯爆炸，为了降低安全隐患必须采取防范措施。上述提到的很多煤层结构的改变都会受到水分和潮湿环境的影响。在开采过程中注意防潮排水，防止煤层在水下性质改变增加机械开采难度。
综合上述可知，机械化综合开采技术对于煤矿开采作业带来极大方便，综合机械采煤技术提高了开采的效率，给煤矿开采带来极大便利。但是由于受到技术层面的限制以及在煤层方面地质因素复杂，也对开采带来很多挑战。一方面，需要相关专业技术人员在实践中不断摸索更新提高技术水平，使得采煤机械设备对于复杂煤层的适应性更高，煤矿工程的整个过程需要对整个煤矿的地质条件、环境、煤层组成各方面做深入了解，做足开采前勘测准备工作。
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