煤礦薄煤層綜采工作面 機械設備配套生產的幾個技術問題探討

孫善研

(黑龍江龍煤礦業工程設計研究院有限公司，黑龍江 七臺河 154600)

煤礦薄煤層綜采工作面 機械設備配套生產的幾個技術問題探討

孫善研

(黑龍江龍煤礦業工程設計研究院有限公司，黑龍江 七臺河 154600)

薄煤層綜合化機械采煤工作面的使用設備有采煤機、刮板輸送機、液壓支架、端頭支護設備、刮板轉載機、破碎機、帶式輸送機、乳化液泵站等。它們不是簡單拼湊，而是有機組合。提出采煤機及其工作方式、薄煤層綜合機械化采煤工作面輸送機和液壓支架的特點、薄煤層綜合機械化采煤工作面的控頂距等問題。

薄煤層；綜采設備；配套

薄煤層綜合機械化采煤工作面使用的設備主要有采煤機、刮板輸送機、液壓支架、端頭支護設備、刮板轉載機、破碎機、帶式輸送機、乳化液泵站等，這些采煤設備并不是簡單的拼湊，而是有機的組合。綜合機械化采煤工作面的設備配套要正確進行機械設備的選型配套和參數來確定。

1 薄煤層采煤機及其工作方式特點

薄煤層采煤機具備以下幾個特點：第一，機身的長度短、高度小，能適應薄煤層工作面的空間狹小和煤層起伏變化，能保證工作面有足夠的過機和過煤空間；第二，具有較強的割煤、巖能力和運輸能力，能使薄煤層工作面達到較高的單產效率，并有較強的割巖通過地質構造的能力；第三，薄煤層采煤機結構簡單、運行安全可靠，便于安裝和維修；第四，回采出的煤量所產生的煤塵應低于中厚煤層采煤機，以降低滅塵水量，確保工作面工作環境良好；第五，薄煤層機采工作面機道上方支護操作比較困難，因此，應盡可能減少機道寬度,盡可能實現工作面自開切口進刀。

圖1 薄煤層綜采工作面采煤機Fig.1 Full-mechanized coal cutter in thin coal seam

薄煤層綜合化機械采煤工作面采煤機分為騎溜式(圖1a)和爬底式(圖1b)兩類。騎溜式采煤機的結構特點與中厚煤層采煤機相同，由輸送機支承和導向，因此，過機高度h和過煤高度C都較小，采煤機電動機功率受空間限制也不能太大，只能用于0.8 m～0.9 m厚的煤層。因此，按現有電動機設計制造的技術水平，電動機功率為100 kW時，其高度h=350 mm，過煤空間高度C>160～200 mm，過機空間高度大于90 mm～200 mm，輸送機中部槽高度為180 mm～200 mm。為此，最小采高為0.8m的騎溜式采煤機要進一步加大電動機功率，提高生產能力和割巖能力是困難的，因此，又研制了爬底式采煤機，并應用于薄煤層綜合機械化采煤生產。

爬底式采煤機的機身位于滾筒開出的機道內，機面高度低，過機和過煤空間大，在采高相同時，電動機功率可增大，使生產能力和破巖能力都有提高，工作面通風斷面大，生產安全，可用于開采極薄煤層。爬底式采煤機適合于薄煤層采煤。

薄煤層綜合機械化采煤工作面雙滾筒采煤機的滾筒轉向是對滾的，即左滾筒用右螺旋葉片，并順時針旋轉；右滾筒用左螺旋，并逆時針旋轉，這樣可以避免搖臂擋煤，提高裝煤效果。通常，爬底式采煤機前滾筒割底煤，以便于機身通過，后滾筒割頂煤，固頂煤量少，在推移輸送機時，可由鏟煤板裝入輸送機槽內，或者采煤機返程不割煤，而再裝一次機道浮煤。

圖2 爬底式采煤機Fig.2 Coal cutter in climbing type 1、2-采煤機在輸送機導向管上的支承和導向點；3、4-采煤機在輸送機鏟煤板上的支承和導向點；5、6-采煤機在煤壁側支承點。

我國所用爬底式采煤機按支承和導向方式有：五點支承式：即機身在輸送機鏟煤板上(3、4)及通過過橋橫梁在輸送機采空區側導向管上(1、2)各有兩個支承和導向點，柱機身中間，煤壁側輸送機鏟煤板上有支承和導向點，下部有一個支承點(圖2a)；四點支承式：即在鏟煤板的凹槽和機身煤壁側下部(5、6)各裝兩個支承和導向點(圖2b)；懸臂式支承：即在輸送機采空區側導向管上和煤壁側鏟煤板上各有兩個支承及導向點，而機身下無支承點。該方式可采用前滾筒割頂煤、后滾筒割底煤的割煤方法，改善了裝煤效果。為了縮短機身，提高對煤層底板起伏不平的適應能力，該型采煤機采用外牽引機構，即牽引部裝在輸送機的機頭和機尾上。

2 薄煤層綜合機械化采煤工作面的輸送機和液壓支架特點

礦井薄煤層礦壓顯現相對緩和，所以，液壓支架工作阻力和初撐力都相對較低；支架在最低支護狀態時，要保證頂梁下面有高400 mm，寬600 mm的人行道；支架調高范圍大，預梁、底座的厚度要小，必須有足夠的強度。底座要方便排矸；為了減少控頂距，必須先移輸送機，后移液壓支架。

薄煤層綜合機械化采煤工作面的薄弱環節是落煤和裝煤，輸送機的運輸能力大于采煤機的采煤生產能力，要避免由于輸送機能力低而影響割煤；薄煤層起伏變化較大，輸送機對煤層底板不平狀態有較強的適應性；薄煤層機械采煤工作面，要盡可能采用薄溜槽輸送機，增大過機空間和過煤空間；選用雙邊鏈輸進機；雙邊鏈輸送機對煤層起伏變化適應能力強，并有較大的過煤空間。

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Discussion on several technical problems in mating production of full-mechanized mining face equipment of thin coal seam

SUN Shan-yan

(Heilongjiang Longmei Mining Engineering Design & Research Institute Co., Ltd., Qitaihe 154600, China)

The full-mechanized mining face equipment used in the thin coal seam includes coal cutter, scraper conveyor, hydraulic support, end support equipment, reversed loader, crusher, belt conveyer and emulsion pump station. They are in organic combination instead of simple pieces. The working mode of coal cutter, the characteristics of full-mechanized equipment conveyer and hydraulic support in thin coal seam and its apex distance were put forward in this paper.

Thin coal seam; Full-mechanized mining equipment; Mating

2016-10-24

孫善研(1984-)，男，工程師。

TD42

B

1674-8646(2016)22-0042-02