煤矿薄煤层综采工作面 机械设备配套生产的几个技术问题探讨

孙善研

(黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司，黑龙江 七台河 154600)

煤矿薄煤层综采工作面 机械设备配套生产的几个技术问题探讨

孙善研

(黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司，黑龙江 七台河 154600)

薄煤层综合化机械采煤工作面的使用设备有采煤机、刮板输送机、液压支架、端头支护设备、刮板转载机、破碎机、带式输送机、乳化液泵站等。它们不是简单拼凑，而是有机组合。提出采煤机及其工作方式、薄煤层综合机械化采煤工作面输送机和液压支架的特点、薄煤层综合机械化采煤工作面的控顶距等问题。

薄煤层；综采设备；配套

薄煤层综合机械化采煤工作面使用的设备主要有采煤机、刮板输送机、液压支架、端头支护设备、刮板转载机、破碎机、带式输送机、乳化液泵站等，这些采煤设备并不是简单的拼凑，而是有机的组合。综合机械化采煤工作面的设备配套要正确进行机械设备的选型配套和参数来确定。

1 薄煤层采煤机及其工作方式特点

薄煤层采煤机具备以下几个特点：第一，机身的长度短、高度小，能适应薄煤层工作面的空间狭小和煤层起伏变化，能保证工作面有足够的过机和过煤空间；第二，具有较强的割煤、岩能力和运输能力，能使薄煤层工作面达到较高的单产效率，并有较强的割岩通过地质构造的能力；第三，薄煤层采煤机结构简单、运行安全可靠，便于安装和维修；第四，回采出的煤量所产生的煤尘应低于中厚煤层采煤机，以降低灭尘水量，确保工作面工作环境良好；第五，薄煤层机采工作面机道上方支护操作比较困难，因此，应尽可能减少机道宽度,尽可能实现工作面自开切口进刀。

图1 薄煤层综采工作面采煤机Fig.1 Full-mechanized coal cutter in thin coal seam

薄煤层综合化机械采煤工作面采煤机分为骑溜式(图1a)和爬底式(图1b)两类。骑溜式采煤机的结构特点与中厚煤层采煤机相同，由输送机支承和导向，因此，过机高度h和过煤高度C都较小，采煤机电动机功率受空间限制也不能太大，只能用于0.8 m～0.9 m厚的煤层。因此，按现有电动机设计制造的技术水平，电动机功率为100 kW时，其高度h=350 mm，过煤空间高度C>160～200 mm，过机空间高度大于90 mm～200 mm，输送机中部槽高度为180 mm～200 mm。为此，最小采高为0.8m的骑溜式采煤机要进一步加大电动机功率，提高生产能力和割岩能力是困难的，因此，又研制了爬底式采煤机，并应用于薄煤层综合机械化采煤生产。

爬底式采煤机的机身位于滚筒开出的机道内，机面高度低，过机和过煤空间大，在采高相同时，电动机功率可增大，使生产能力和破岩能力都有提高，工作面通风断面大，生产安全，可用于开采极薄煤层。爬底式采煤机适合于薄煤层采煤。

薄煤层综合机械化采煤工作面双滚筒采煤机的滚筒转向是对滚的，即左滚筒用右螺旋叶片，并顺时针旋转；右滚筒用左螺旋，并逆时针旋转，这样可以避免摇臂挡煤，提高装煤效果。通常，爬底式采煤机前滚筒割底煤，以便于机身通过，后滚筒割顶煤，固顶煤量少，在推移输送机时，可由铲煤板装入输送机槽内，或者采煤机返程不割煤，而再装一次机道浮煤。

图2 爬底式采煤机Fig.2 Coal cutter in climbing type 1、2-采煤机在输送机导向管上的支承和导向点；3、4-采煤机在输送机铲煤板上的支承和导向点；5、6-采煤机在煤壁侧支承点。

我国所用爬底式采煤机按支承和导向方式有：五点支承式：即机身在输送机铲煤板上(3、4)及通过过桥横梁在输送机采空区侧导向管上(1、2)各有两个支承和导向点，柱机身中间，煤壁侧输送机铲煤板上有支承和导向点，下部有一个支承点(图2a)；四点支承式：即在铲煤板的凹槽和机身煤壁侧下部(5、6)各装两个支承和导向点(图2b)；悬臂式支承：即在输送机采空区侧导向管上和煤壁侧铲煤板上各有两个支承及导向点，而机身下无支承点。该方式可采用前滚筒割顶煤、后滚筒割底煤的割煤方法，改善了装煤效果。为了缩短机身，提高对煤层底板起伏不平的适应能力，该型采煤机采用外牵引机构，即牵引部装在输送机的机头和机尾上。

2 薄煤层综合机械化采煤工作面的输送机和液压支架特点

矿井薄煤层矿压显现相对缓和，所以，液压支架工作阻力和初撑力都相对较低；支架在最低支护状态时，要保证顶梁下面有高400 mm，宽600 mm的人行道；支架调高范围大，预梁、底座的厚度要小，必须有足够的强度。底座要方便排矸；为了减少控顶距，必须先移输送机，后移液压支架。

薄煤层综合机械化采煤工作面的薄弱环节是落煤和装煤，输送机的运输能力大于采煤机的采煤生产能力，要避免由于输送机能力低而影响割煤；薄煤层起伏变化较大，输送机对煤层底板不平状态有较强的适应性；薄煤层机械采煤工作面，要尽可能采用薄溜槽输送机，增大过机空间和过煤空间；选用双边链输进机；双边链输送机对煤层起伏变化适应能力强，并有较大的过煤空间。

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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

孙善研(1984-)，男，工程师。

TD42

B

1674-8646(2016)22-0042-02