淺談薄煤層機采工作面采煤機的設計

【摘 要】 近些年來，隨著市場經濟的不斷發展，工業化進程的不斷加快，對煤礦的需求量也在不斷的增加，因此對煤礦開采工作的效率也提出了越來越高的要求。薄煤層開采具有一定的特殊性，因此對于使用的采煤機械也有著一定的要求，除了簡單的炮采和機采意外，很多薄煤層也利用各種采煤機進行開采。本文就主要針對薄煤層機采工作面采煤機的設計問題進行簡單的分析。

【關鍵詞】 薄煤層；機采工作面；采煤機；結構設計

【中圖分類號】P618.11 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2012）23-0039-01

當前，我國煤礦開采事業正處在快速發展的過程中，而薄煤層的產量占據煤礦開采總量的一半作用，但是由于受到多種因素的影響，我國在薄煤層的開采放慢任然較為薄弱，因為薄煤層具有一定的特殊性，除了傳統的開采方式以外，當前使用較多的是機械化開采工藝，使用的采煤機一般有滾筒式采煤機或者是刨煤機等。

1 薄煤層機組的特點及分類

薄煤層具有一定的特殊性，因此在薄煤層使用的機組也具有不同的特點，如機組的高度往往都較低，這樣才能夠實現機身高度、機身厚度和煤層空間的相互協調；電動機的功率較大；機組的機身都較小，這樣能夠適應高低不同的地面環境。同時，薄煤層機組擁有足夠空間承擔過煤和過機的高度，能夠自開缺口。薄煤層滾筒采煤機組中一般包括兩種類型，一種是機身處在工作面上的騎槽式，其機身的高度一般較小，主要是受到煤層厚度的嚴格控制；另一種是機身處在工作面的輸送機側底板上的爬底板式，由于其在工作的過程中機面高度會產生極大的降低，這樣便會造成沒高度和過機高度都產生大量的空隙，如果不能對其進行有效的控制則容易造成機身的傾斜，所以一般在地質條件較為平整的地區才能夠使用。不同類型的采煤機組在實際工作中有著不同的使用需求，應當根據開采工作面的實際情況選擇科學的開采機組，才能達到理想的開采效果。

2 采煤機設計結構特點

2.1 采煤機的機身頂面應當與頂梁的支架進行平行設計，同時煤壁側身的高度應當稍微高于空機的側身高度，這樣便能夠使空間獲得充分利用，而且不會對機面的高度產生影響。

2.2 運輸機械的銷排一般應當與漕幫側面呈反方向的安裝，這樣便能使運輸機銷排中心的高度得到有效的降低，為導向滑靴的運用提供了更為豐富的空間。對于采煤機的牽引輸出軸的安裝也要與銷排達到吻合的尺寸，這樣才能保證機面的高度符合薄煤層開采工作面的高度要求。

2.3 如果過煤空間較大，采高的范圍也隨之增加，這樣便能夠在薄煤層中實現工作面的不斷擴大，以此提升機械設備的適應性。

2.4 采煤機的截割部分與輸送部分的裝煤口一般都不大，因此，要保證煤炭能夠通過左右的滾筒并且向里面旋轉，這樣才能夠將煤從采煤機中順利的進入到輸送機器中。

2.5 在采煤機的制動器選擇和安裝時，應當保證其能夠適應傾角較大的開采要求，這樣才能夠增強采煤機在不同的地質條件下的適應性。

2.6 采煤機兩行走輪中心距離短，適應工作面起伏能力強。機身下電控箱厚度小，電控箱體與輸送機間隙稍大，能夠適應運輸機+3。垂直彎曲；兩截割部鉸接中心距小，搖臂長度短，適應運輸機+10水平彎曲。

3 采煤機的常見故障

在薄煤層采煤機的運行過程中，容易出現的故障有以下幾方面：

3.1 機械系統故障。當薄煤層采煤機在運行的過程中遇到荷載不均勻、誤操作等問題時，便會由于沖擊荷載而導致軸承的松動、破壞、疲勞運行等，這些故障稱之為機械系統故障。機械系統故障的產生，會造成系統零部件的局部磨損、發熱甚至是斷裂。因此，要對運行中的采煤機進行適當的保養，做好潤滑工作，防止頻繁的升降搖臂，減少零部件的摩擦，延長設備的使用壽命。

3.2 液壓系統故障。采煤機的搖臂過高或者過低會造成電牽引采煤機液壓系統故障，只要在日常使用過程中加強維護，便能夠有效的降低故障的發生率。

3.3 電氣系統的故障。采煤機中的電氣系統結構較為復雜，電機故障是由于采煤機內部進水或者是熱空氣遇冷形成水珠導致絕緣能力下降所引起的，同時由于電機負載過大也會造成電機超負荷運轉而發生過熱的現象。

4 薄煤層機采工作面采煤機設計的關鍵問題和發展趨勢

針對薄煤層開采工作面采煤機的發展，可以歸納為以下需要注意以下的關鍵問題和發展趨勢：

4.1 通常應當選擇大功率的電動機或者是利用多臺電動機來增強總機的裝機容量。在實際的開采工作中，采煤機的單機采煤效能與電動機的功率大小有著直接的關系，只有大功率的電動機才能夠保證采煤機開采效率的提升。在薄煤層開采工作中，采煤機設計的關鍵技術在于矮機身與大功率之間的矛盾，因此，如何有效的解決這一矛盾也是當前采煤機設計工作中需要解決的關鍵問題。

4.2 為了提高開采效率，增強采煤機的適應性，采煤機的發展也將由傳統的有線牽引轉變為無線牽引。

4.3 對以往的螺旋滾筒結構進行有效的改進，能夠極大的提升電動機的性能，同時在加工制造和安裝水平等方面的提升，也是促進采煤機開采效率提升的關鍵問題。隨著科學技術的不斷發展，采煤機也將向著自動化遙控的方向發展，而電子技術的運用也將推動薄煤層采煤機的設計技術達到一個新的高度。

5 結束語

在煤礦開采過程中，影響開采工作面生產效率的一個主要因素就是采煤機是否能夠正常的運行，因此，對采煤機結構的科學設計與運用，是提高機采工作面生產效率的主要途徑。在采煤機的設計過程中，應當對其結構和使用的環境等因素進行充分的考慮，并且對機械可能在運行過程中出現的故障有全面的了解，才能保證采煤機的有效設計和運行，從而促進煤礦開采工作的持續進行。

參考文獻

[1] 高曉旭，徐衍振，王雷.薄煤層采煤機結構特點及裝煤效果分析[J].煤礦機械，2012（01）

[2]劉文東，劉士閣，鐘鎮，尹麗娜.薄煤層采煤機液壓調高系統的改進設計[J].煤礦機械，2011（12）

[3]段力權.薄煤層采煤機的發展及技術分析[J].價值工程，2010（36）