1m以下薄煤層開采設備研制與應用

摘 要：文章主要介紹了小青礦對1m以下薄煤層開采設備的研制與應用情況。通過對原刨煤工作面使用的運輸機、液壓支架及相關的刨煤設備進行相應的設計改造，降低了刨煤設備的總體開采高度，減少了設備占用的空間體積，增加了工人設備維修的安全作業空間，實現了1m以下的薄煤層開采，為鐵煤集團的薄煤層開采創造了巨大效益。

關鍵詞：電纜槽；中部槽；千斤頂

1 概述

為開采井下薄煤層，鐵煤集團公司在2000年引進德國DBT公司刨煤機，實現了對煤層厚度在1.2m～1.8m之間的薄煤層煤炭的開采。但鐵煤集團公司各礦井隨著開采時間的推移，中、厚煤層開采的已經所剩不多，相對比煤層厚度在1m以下的超薄煤層的煤炭儲量占剩余煤炭儲量的很大比例，而這部分煤炭利用現有的刨煤設備無法進行開采，現在全國都沒有開采1m以下薄煤層的設備和方法。為解決開采1m以下薄煤層這一難題，我礦根據刨煤工作面現用的刨煤機、運輸機、液壓支架等設備使用和采場的實際情況，研究出一套適合開采煤層厚度在0.8m～1.2m之間的薄煤層的設備改造方案。

2 1m以下薄煤層開采機械設備改造方案

2.1 運輸機改造（如圖1）

2.1.1 電纜槽設計改造

原刨煤設備配套的電纜槽厚度170mm，重新設計制作70mm厚度電纜槽，電纜槽內只鋪設信號電纜，冷卻水管吊掛在電纜槽外部，其他電纜通過運、回順分別布置而不通過工作面，以此減少設備占用工作面的空間。

2.1.2 電纜、管線鋪設線路更改

為增加工作面的作業空間，把擴音電話及急停開關由側方改到電纜槽下方；擴音電話的￠20電源線及環形供液￠25的進回液膠管兩根管線不在電纜槽里面穿過，而在運輸機中部槽邊緣的電纜槽下面的圓孔內穿行固定。

在工作面回風順槽安設移動變電站一臺，運輸機開關及刨煤機開關各一臺。運輸機機尾電機、刨煤機機尾電機使用的2根70mm2電纜及2根95mm2電纜直接由回風順槽安設的開關接入（不經過工作面）。

2.2 液壓支架改造（如圖2、圖3）

2.2.1 液壓支架的電液控制器由原來的螺栓固定方式改造為滑道銷軸固定，并安設了行程為500mm的滑道，當檢修電液控制器時，可把電液控制器由原位置向架前拉出500mm，即方便了檢修，又增加了日常作業空間。

2.2.2 為方便日常檢修維護工作，將液壓支架急停按鈕固定位置向液壓支架頂梁前方移動250mm。

2.2.3 液壓支架的平衡千斤頂雙向鎖固定位置由掩護梁改至頂梁立柱柱窩后側，當雙向鎖出現故障時，檢修人員不用鉆到液壓支架掩護梁處進行作業，既便于檢修維護，又提高了安全系數。

2.2.4 對液壓支架多通塊進行改造，由原來直立布置改成水平布置，增大作業空間。

2.2.5 簡化液壓支架側護千斤頂、抬柱腳千斤頂的高壓管路，減少維護量。

2.2.6 根據實際使用要求，縮短液壓支架千斤頂與液壓閥之間相連的高壓膠管尺寸，增大作業空間。

電液控制器至多通塊之間的B型￠19噴霧主干管，由原來的1500mm，縮為650mm長。

推移千斤頂的B型￠12.5連接高壓膠管，原長2500mm，縮至1400mm長。

2.2.7 改變液壓支架立柱控制方式，去除不符合實際的支架邁步功能。刨煤支架立柱的進回液系統由原來2進2回，現改為1進1回，減少兩根高壓膠管，同時電磁閥處減少2處接頭，方便檢修作業。

2.3 運輸機底座改造（如圖4）

對運輸機頭與底座的連接方式進行改造。原連接方式為螺栓連接存在問題，一是機頭與底座間不能擺動，生產過程中鏈接螺栓易折斷；二是連接總高度較高，達到610mm。經過改造把螺栓連接方式改成銷軸鉸接方式，使機頭與底座可相對擺動45°減少了事故率，同時縮小機頭與轉載機尾之間搭接距離為510mm。

3 實施效果

小青礦于2014年2月對第4套刨煤機設備進行改造，并于3月份投入到大興礦N1E-902刨煤工作面使用，N1E-902刨煤工作面走向長度342m，傾向長度200m，工作面煤的工業牌號為長焰煤，煤層厚度在0.84～1.20m之間，一般煤厚為1.02m。現改造的這套刨煤設備在大興礦N1E-902刨煤工作面使用狀況良好，達到了預期效果。證明了小青礦研制并改造的這套刨煤設備完全適用于1m以下的薄煤層開采。

4 結束語

這套薄煤層開采設備改造成功，開創了1m以下的薄煤層開采的先河，解決了1m以下薄煤層開采的難關。現該套設備經過在大興礦N1E-902工作面實際驗證，使用效果良好，設計合理，運行穩定可靠，完全適用于1m以下薄煤層的開采。該套超薄煤層開采設備的投入使用，填補了用刨煤設備開采1m以下薄煤層的一項歷史空白，給煤炭企業帶來巨大的經濟效益。

參考文獻

[1]徐灝，邱宣懷，等.機械設計手冊[K].北京：機械工業出版社，1991.

[2]程居山，等.礦山機械[M].中國礦業大學出版社，1997，5.

[3]牛樹仁，等.煤礦固定機械及運輸設備[M].煤礦工業出版社，1997，1.

作者簡介：關英卓（1973，7-），遼寧撫順人，本科學歷，1996年9月畢業于遼寧師范大學計算機應用專業，工程師，現任鐵法煤業集團有限公司小青煤礦機修廠主任，研究方向：煤礦機械。