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薄煤层开采破煤机理与技术研究
随着人们对能源的需求不断增长，煤炭作为一种传统的能源资源，其开采和利用一直备受关注。而现代化技术的发展，使得薄煤层开采广泛应用于矿业领域。本文将从薄煤层开采的概念和特点出发，介绍其破煤机理和相关技术。
一、薄煤层开采的概念和特点
薄煤层开采是指厚度小于1米的煤层开采。相比于传统的煤层开采，薄煤层开采具有以下几个特点：
1.采场环境较为局促：薄煤层开采采用的是近水平开采法，采场空间较小，采煤机械设备和人员难以进出。
2.煤炭资源分布不均：薄煤层分布不均，煤质和厚度不一。
3.采煤工艺复杂：由于薄煤层特殊的开采条件，采煤的技术要求较高，生产技术难度大。
二、薄煤层开采破煤机理
薄煤层采用的破煤机理是切割和压制两种方式相结合。它最根本的区别在于，传统开采是利用动力破碎岩石来释放其中的煤；而薄煤层采用的则是工程机械来对煤层进行切割和压制，达到高效开采的目的。
1.切割机理
切割机理是通过施力切割岩石，将岩石切开从而释放煤体。薄煤层开采时，主要采用碳化钎头切割和冲击式切割。
碳化钎头切割是将碳化钎头钻到煤层内部，形成人字形切缝。再将切缝内的岩石打掉，释放煤体。相比传统煤层开采，该方法节省能量，环保，并且破碎煤块较小，可作为直接燃料进行使用。
冲击式切割是利用强力水流或高压气流对煤层进行切割，其优点是节能环保、安全稳定，缺点是煤矸石较为恶劣。
2.压制机理
在切割煤层的过程中，由于煤层裂隙不能保持稳定状态，因此会导致煤层开销过大，产量不足等问题。为了解决这些问题，开发了一种压制型的工程机械。压力机器就是将对煤体施加压力，在压力的作用下，煤体破裂并释放。该方法基本不会对煤质造成影响，但由于工作方式的限制，生产工艺难度较大。
三、薄煤层开采相关技术
1.近水平开采技术
近水平开采技术是目前薄煤层开采最为常用的开采方法。该方法采用的是一种更加深入的开采方法，要求采区的水平位移比传统采区更加深入，可以减少开采的成本。
2.煤层极限支撑技术
薄煤层开采过程中，由于煤层的薄，导致覆盖层下降，地压较大，因此控制煤层支撑成为了关键性的技术问题。煤层极限支撑技术就是在条件允许的情况下，让煤层自身的力量进行支撑，提高采煤效率。
3.煤尘控制技术
薄煤层开采过程中，煤矸石开采和传输过程中容易产生大量的煤尘，对采矿工人的健康造成威胁。因此，煤尘控制技术成为薄煤层开采中重要的技术环节。该技术包括煤尘防爆、煤尘抑制等措施。
四、结论
综上所述，薄煤层开采破煤机理和技术的研究相比传统的煤层开采，具有很多优势。切割与压制相结合的方式可以更加高效地释放煤体，近水平开采、煤层极限支撑等技术更是促进了薄煤层开采的成本降低和效率提高。但同时也需要注重煤层开采对环境的影响和人身安全，采取有效的技术措施，实现可持续发展。