我国薄煤层资源丰富，储量占全国煤炭储量的20%。但由于薄煤层开采难度大、投入产出比低等原因，不少煤矿为了追求高产和高利润，将薄煤层搁置，造成薄煤层赋存煤炭采出率低。随着煤矿开采强度的增大与技术的提高，合理开发与利用薄煤层逐渐被提上日程——
何以待“薄” 可采储量中 薄煤占二成
薄煤层看似薄，其开采意义却很“厚”。
我国薄煤层资源丰富，分布面广，而且煤质好。据统计，全国薄煤层的可采储量占全部可采储量的20％。全国近80个矿区中的400多个矿井中，就有750多层为薄煤层。
据中国煤炭机械工业协会理事长张勇介绍，现在薄煤层保有工业储量为98.3亿吨，截至2012年底，可采储量为61.5亿吨。其中，厚度在0.8米～1.3米的占86.02%，小于0.8米的占13.98%；0.8米～1.3米的缓倾斜煤层占73.4%，开采条件相对较好。一些地区薄煤层储量比重很大，例如，贵州省37%，山东省52%，四川省60%。
尽管有较好的储存条件，但由于受“一大三低”（劳动强度大、机械化程度低、安全系数低、工作效率低）的影响，每年从薄煤层中采出的煤量仅占全国总储量的10%，而且还有继续下降的趋势。
“产量与储量的比例严重失调，造成国家资源的浪费，矿井服务年限缩短。”张勇说。
有业内专家表明，由于受工作面空间的限制，薄煤层一直是煤炭开采的薄弱环节，设备的能力、安装、检修、操作等均受到很大限制。此外，由于难以进行有效开采，部分条件极为复杂的薄煤层只能弃而不采，资源损失严重。
因此，怎样在“夹缝里淘金、骨缝里剔肉”就成了业内一个重要的课题。
一个薄字 三个难点
虽然大家一致认准了薄煤层机械化开采这个方向，但由于开采煤层厚度小，与中厚及厚煤层相比，机械化开采也存在一些难题。薄煤层采高低、工作条件差、设备移动困难，尤其是综采工作面，当最小采高降到1.2米以下时，人员出入工作面及作业都非常困难。
同时，薄煤层采煤工作面接替紧张。随着长壁机械化采煤技术的发展，工作面推进速度加快，但由于薄煤层工作面回采巷道为半煤岩巷，巷道掘进手段没有多大的变化，仍然是打眼放炮、人工装煤。由此，造成掘进速度慢，薄煤层综采工作面接替紧张。
中国煤炭机械工业协会高级顾问许亚雄认为，煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层长壁工作面生产影响大，给薄煤层长壁综采或机采工作面布置带来困难。薄煤层长壁机械化采煤工作面的投入产出比高。经济效益远远不如开采厚及中厚煤层工作面。薄煤层综采工作面的设备投资大，单产和效率只有中厚煤层综采工作面一半左右。
我国薄煤层开采一般采用人工炮采或长壁机械采煤两种方法。从人工炮采转为机械采煤，对于许多中小煤企来说，是一个华丽的转型。
据山东省沂源县鲁村煤矿生产经理刘清海介绍，作为年设计生产能力15万吨、核定生产能力21万吨的煤炭生产企业，如何控制成本、提高产能、实现矿井的长治久安一直是他们追求的。现在，主管部门对煤炭生产企业要求越来越高、标准越来越严。小煤矿本身底子薄，所以，为了企业生存而追加的安全生产投入近年来迅速增长。人工炮采容易发生事故，而一次死亡事故就会让小煤矿倾家荡产，甚至无力生存。所以，他们从减少用工，提高产能，实现煤矿安全生产、清洁生产的角度出发，下定决心采用机械化采煤，使自己在日趋严峻的安全生产形势下有了一席立足之地。
“煤炭企业人工成本已成为第一成本。煤炭行业进入‘严冬’、煤炭价格‘跳水’、产能严重过剩严重影响着煤炭企业。如果还采用人工炮采，对于企业的成本控制和招工都有大影响。”贵州省习水县泰龙煤业公司总经理陈永刚坦言。
煤厚为标准 可走三条路
专家建议，我国薄煤层机械化开采有三条路可走：对煤层厚度在1.5米～2.0米以上的，储存条件简单的缓倾斜式或倾斜煤层，应选择综合机械化开采；对煤层厚度在0.75米～1.5米以下的，应选用浅截深、速度快、适应性强的滚筒采煤机和单体支柱、刮板输送机组成的高档普采；而对煤层厚度在0.5米～0.7米以下的缓倾斜煤层，储存不复杂，顶底板稳定的，应选用爬底板采煤机。
在具有30余年机采历史的湘煤集团宝源矿业公司，其煤层厚度为0.8米～1.5米，同一个工作面的煤层坡度就在10度到35度之间跨越，地质构造复杂。但在这种情况下，其焦煤年产量却从2004年的34万吨快速上升到如今的50万吨。宝源公司分管机电的副总经理袁建行一语道出了其中的秘诀：“面对困难的生产条件，通过加大技改投入，着力组织薄煤层高档普采机械化采煤技术攻关，取得了明显的经济效益。”据了解，宝源公司近年来先后购进4台电牵引薄煤层机组，成为其提产提效的“倍增器”。
专家坦言，作为中小型煤矿的薄煤层开采，推行机械化采煤，实现高产高效目标不能急功近利，应优先推广高档普采工艺。这是在当前情况下，最可行的办法和理想选择。如果因地制宜，采用合理的开采方式，增加工作面长度，加快截深和切割速度，提高采掘自动化，薄煤层的开采前景还是十分光明的。
对此，具有多年开采历史的陕西省延安市子长县兴旺煤矿就是很好的明证。该矿总工程师江国庆说，该矿从提高资源回收率、提高全员效率、提高安全系数出发，布置了高档普采工作面。薄煤层机械化成套设备应用攻关成功后，该矿取得了明显的经济效益。他们购进了电牵引薄煤层机组，高档普采比炮采效率提高两倍以上，大大降低了工人的劳动强度。
薄煤层开采的复杂性，决定了选择好开采方式是一个方面，而管理、工艺、技术等也必须紧密结合，才能发挥出组合拳的威力。
对此，江国庆一再强调，要注意薄煤层工作面设备选择与工艺分析。回采工艺选择的合理与否是采煤面高产高效的决定性因素之一。其与设备的选择、员工的综合素质、煤层倾角有密切关系。尽管采煤机械化水平是煤矿高产高效的必由之路，但薄煤层地质复杂、遇构造难以通过，会出现采煤机组不适应地质条件或不配套、劳动作业循环不容易组织等情况。故应根据实际情况选择合理的采煤工艺及参数。
山东能源淄矿集团埠村煤矿生产副矿长康俊才认为，工作面合理工艺参数的确定，是配套设备实现工作面高产的基础。截深的选择、支护与移架方式、采煤机进刀方式都应重点关注。同时，工作面管理是提高薄煤层开采效率的保障。工作面过断层或褶曲等地质构造时，工作面设备难以适应地质条件，必须强化工作面生产管理，采取有效的控制措施，降低设备故障率，提高工作面开机率。
对于保障薄煤层安全高效开采的其他保障措施，康俊才强调，要特别注重支护方式的选择。合理控制采高，保证机组正常运行空间；加强机电设备管理，提高开机率；强化职工技能培训，严格工程质量管理等方面也不容懈怠。
提升安全性和经济性的路线图
薄煤层机械化安全、经济开采是一项世界性难题，目前各产煤国都在进行努力探索。
《煤炭工业发展“十二五”规划》重点任务中明确提出：“加强科技创新，提升科技支撑能力——推进煤矿重大装备国产化。重点开展年产千万吨级综采成套装备、薄煤层机械化开采装备、短壁综采装备、煤巷快速掘进与支护成套装备、矿井新型辅助运输装备、矿井信息网络自动化系统，以及关键元部件的研制及示范应用”。这为我国煤炭机械装备发展指明了方向。
为了进一步贯彻落实《煤炭工业发展“十二五”规划》，中国煤炭工业协会、中国煤炭机械工业协会日前发布了《关于推进煤炭装备制造业“十二五”发展的指导意见》，提出“鼓励企业由单机制造为主向系统集成、产品成套为主转变”。该意见在重点任务中提出：组织开展12项关键技术攻关，其中第五项关键技术就是“组织开展薄、极薄煤层开采刨煤机成套的制造技术攻关”。
张勇指出，山东先河悦新机电公司经过多年的努力和实践，已研制开发了MG100/111－TD型、MG2x100/480-WD型有链和无链电牵引等5种不同规格的系列薄煤层采煤机。这些采煤机已成为薄煤层开采中的主要国产机型，现在又成功配套了高档普采工作面和综采工作面的成套设备，使年产量达到30万吨。
四川雅安市斑鸠煤业公司是一座年生产能力为15万吨的矿井。多年来，煤层薄、构造多等现实状况成为该公司推广机械化开采的瓶颈。自采用薄煤层成套设备后，工作面人员减少一半，每小班月产量由1万吨增加到1.5万吨，月增利润30万元。
煤机装备 水平是关键
随着煤炭生产和建设的发展，煤机产品品种越来越齐全，不同形式的采煤和采掘成套装备层出不穷，部分产品技术水平已达到了世界先进水平。我国煤机装备制造业产量和规模位居世界第一。
张勇介绍，目前涉及生产煤炭机械装备并取得“安标”许可证的企业总数约5000家，煤炭机械制造工业总产量达500万吨，位居世界第一。2012年，我国煤炭机械行业工业总产值达到了1345.66亿元，同比增加了28.9%。生产采煤机1600台，掘进机2500台，刮板运输机4651台，液压支架突破10万架。
我国是全球最大的煤炭机械需求市场，未来5年到10年仍面临良好的发展机遇。现有煤机企业销售总额过百亿的有中国煤矿机械装备有限责任公司、天地科技股份有限公司和郑州煤矿机械集团股份有限公司3家国有企业。
不可否认，我国煤机装备制造业存在的问题比较突出。产能明显过剩，存在大而不强、高端和关键设备仍然依赖于国外进口的问题。市场价格竞争激烈，科技创新能力得不到提高，缺乏核心竞争力。受煤炭行业大环境影响，煤矿拖欠煤机企业债务增多，煤机企业效益明显降低。
同时，许亚雄指出，我国薄煤层开采机械化水平相对较低，是制约我国煤炭工业整体机械化水平的瓶颈，是难以提高资源开发效率的关键所在。因此，在“十二五”期间，加快重点任务——薄煤层开采成套设备技术推广和运用意义深远。
对于下一步的发展方向，张勇认为，煤机企业要重点加快五个转型：一是加快从注重发展工业向先进制造业、高新技术产业和现代服务业协同发展转型；二是从偏重引进资金向重视引进先进技术、科学管理和高素质人才转型；三是从注重规模扩张向注重质量效益提升转型；四是从依靠政策优惠向提升综合服务功能转型；五是由消耗环境资源向环境友好型转型。实施品牌创新战略，打造出中国煤机的“升级版”。(秘书处)