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1、综采工作面开采如何进行采煤机选型摘要:在综合机械化采煤工艺中,采煤机的选择对于工作面设计至关重要。文章对厚煤层、薄煤层和倾斜煤层开采时采煤机的选型问题进行了探讨,对于在这些条件下进行工作面设计具有一定的指导作用。关键词:采煤机;选型;厚煤层;薄煤层;倾斜煤层中图分类号:P618.11文献标识码:A文章编号:在综采工作面的设备选择中,首先要选择的就是采煤机。采煤机选择是否得当,直接关系到生产能否顺利进行,直接关系到安全生产和企业效益。在生产中,要根据煤矿地质条件、设计生产能力等因素来选择采煤机。下面本文将就几种特殊条件下采煤机的选型问题进行探讨。一
2、、厚煤层开采中采煤机选型6厚煤层的开采,视煤层厚度,可以采取一次采全高或者分层开采。分层开采时,选择适合中厚煤层的采煤机,目前这类采煤机很多,技术也成熟。一次采全高时,工作面显现的矿压较强烈,煤壁会片帮大块煤。必须选用大功率采煤机和输送机,液压支架的支撑能力也要相应增强。我国大功率采煤机的研制比较薄弱,不能充分满足煤矿生产的需要。上世纪90年代以来,一些矿物局引进6LS3、6LS5、7LS6、SL500和EL300等型大功率电牵引采煤机,最大采高可达5.5m,最大装机功率达1860kW。我国MG系列目前已经开发出几个大功率采煤机品种,MG750/
3、1815-GWD型具有代表性,其最大采高可达5.2m,装机功率1815kW,整体技术水平也有很大提高,明显缩短了与国外先进水平的差距。厚煤层采煤机应该具备处理大块片帮煤的特殊功能。一次采全高厚煤层工作面,一般要在工作面输送机向顺槽输送机转载处设置破碎机。考虑到大块煤在采煤机机身下难以通过,会影响设备的正常运行,需要在采煤机朝回风顺槽的一端加设破碎机构。现在常用的破碎机构是装在摇臂上的滚筒,不带螺旋叶片,滚筒的位置可以升降调节。早期的产品,破碎机构由采煤机主电动机驱动,故障点较多,可靠性较差。现在破碎机构多由专设的电动机单独驱动。为了避免干扰采煤机
4、的正常作业,破碎机构应该尽量紧凑,传动系统中常采用行星齿轮传动。6厚煤层采煤机功率强大,操作难度也大,因此在操纵控制的自动化和故障预报等方面,技术要求都比较高。选用时应在这些方面予以关注。“综放”开采是我国厚煤层机械化开采的一大特色。“综放”即“综采放顶煤”工艺,就是用综采的方法回采厚煤层底部分层,而液压支架上面的顶煤则经支架窗口排放回收。如果煤层中硬或软,容易冒落,而顶板的岩性又属于Ⅰ、Ⅱ级,不易冒落,就可以考虑采用“综放”,缓倾斜煤层较适于“综放”的厚度是6-12m。用中厚煤层设备开采厚煤层,减少设备投资。“综放”工作面要使用特殊架型的液压支
5、架,对采煤机的选型有影响。这种支架有排放顶煤的窗口,支架内设两台刮板输送机。靠近采空区的后部输送机承接放落的顶煤,其运输能力应满足放顶煤的要求;靠近煤壁的前部输送机,承接采煤机采出来的煤,两者生产能力要相匹配,结构上有配合导向的要求,相关尺寸要相互适宜。放顶煤支架应根据煤层的地质条件和煤质选型,对“综放”的产量、效率、作业安全有决定性影响,应慎重处理。二、薄煤层开采中采煤机选型我国煤炭可采储量中,大约20%埋藏在薄煤层。这个比例在一些重要产煤地区还要高出很多,如山东薄煤层储量占41%、四川则高达55%。薄煤层的作业条件特别艰苦,而可供选用的高效采
6、掘机械设备又相对较少,所以,薄煤层开采机械化是个紧迫的“老、大、难”问题。上世纪40年代出现的刨煤机,曾在欧洲为主的一些国家推广应用,可惜如今已风光不再。我国从上世纪50年代起,研制和引进了各式刨煤机累计近200台套,投入过不少人力、物力。刨煤机的一些特点和优点,曾展现出一条解决薄煤层开采的途径。但刨煤机的推广应用一直不能令人满意。62000年以来引进全自动化刨煤机,情况有所改观,工作面平均日产达5617,t工效达192.5t/工。刨煤机适用的工作面地质条件是:煤质比较松软,顶板和底板起伏少,没有断层等地质构造。刨煤机可采较薄的煤层,但在没有配备
7、自动化液压支架的条件下,生产效率是比较低的。目前我国还不能制造自动化的成套刨煤机设备,而从国外购置和维修的费用都比较昂贵。这些都严重制约了刨煤机的推广应用。因受液压支架最低支撑高度的限制,目前刨煤机综采的实际采高可达1.0-1.6m。滚筒采煤也可以达到这个采高范围,而螺旋钻采煤机的采高则可降低到0.6m左右,但螺旋钻采煤机要求采用特殊的采煤工艺和设备配置,而其工作面产量和效率却不能与长壁综采相比,因而不宜作为首选。薄煤层滚筒采煤机有爬底板和骑溜槽两种结构型式。爬底板采煤机在工作面输送机和煤壁之间的机道上运行,机身较低,最小采高可降到1.0m。把牵
8、引传动部设置在工作面端头,截割滚筒在工作面上穿梭运行,最小采高还可以进一步降低。但是,爬底板采煤机对底板起伏的适应性比骑溜槽采煤机差,容