浅谈极薄煤层采煤机在煤矿的应用

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1、浅谈极薄煤层采煤机在煤矿的应用摘要：与中厚煤层及厚煤层相比，极薄煤层的机械化开采不仅工作面环境条件差，不利于设备正常工作，而且煤层厚度变化大且多断层，会直接影响到极薄煤层采煤设备的生产性能；此外，极薄煤层投资成本高，回收效益却远远低于厚煤层或中厚煤层，因此针对极薄煤层开采技术的研究一直相对滞后。而在实际开采过程中，有些煤矿受地质条件等客观因素的影响，其中厚煤层长期得不到及时开采，对后续工作面的正常交替产生直接影响，一些极薄煤层资源在不得己的情况下只能丢弃，由此可见，针对极薄煤层采煤技术的研究具有重要的现实意义。文章提出螺旋钻式采煤机在实际煤矿开采中的应用，分析其应用价值。关键词：极薄

2、煤层；螺旋钻式采煤机；煤层开采1极薄煤层开采的特点根据煤层厚度可将煤层分为极薄煤层、薄煤层、中厚煤层及厚煤层，其中极薄煤层的厚度通常在0.8m以下，薄煤层厚度在0.8-1.3m，中厚煤层在1.3-3.5m，厚度大于3.5以上的即为厚煤层。相比中厚煤层及厚煤层，极薄煤层的开采体现出以下几个特点：首先，煤层薄，采高低、经济效益低。极薄煤层厚度不超过0.8m,且煤层硬度大，进入工作面作业时，无论是人员还是开采设备均移动不便，采煤机通常需要通过挑顶或割底才能进入工作面，恶劣的工作条件不仅导致开采劳动强度大，而且机电事故发生率也相对较高。并且极薄煤层煤质相对较硬，炸药、截齿、刨刀等吨煤消耗量过

3、大，增加了回采成本，降低了开采的经济效益。其次，回采率低。在煤炭开采过程中，煤层的地质构造会对开采方法产生直接影响，不同的厚度、角度、褶曲、断层等均有可能影响到巷道的布置，缩小工作覆盖面，直接影响到回米率。最后，米掘比例大，掘进率高。极薄煤层回采巷道多为半煤岩巷，多投入刨煤机、螺旋钻机等进行采掘，随着工作面的快速推进，综掘设备进入工作面比较困难，爆破也无法实现一次性全断面爆破，因此无法保证掘进速度，导致工作面接替紧张。2爬底板薄煤层采煤机存在的问题我国赋存了大量的极薄煤层，空间条件限制导致机械化开采存在较大困难，目前应用的唯一可以开采极薄煤层的滚筒采煤机械即爬底板采煤机，其最大的优势

4、在于较好的适应性，这种采煤机机身位于刮板输送机与煤壁之间的底板上，采煤机及刮板输送机横向并排设置于液压支架与煤壁之间，可较好地解决机面高度、机身厚度、过煤空间之间的矛盾。但是爬底板运行采煤机也存在一定问题，其应用限制条件也比较多，并且存在较多的安全隐患，具体表现如下：首先，回采过程中仅能布置单滚筒，且要求固定滚筒摇臂，无法自主调高，以更好的适应装煤需要；开采时上下端头需要人工开炮打开缺口；此外，爬底板运行采煤机无法较好的适应煤层厚度变化及倾角变化，割顶、底岩石量大。其次，爬底板运行采煤机需要设置链外牵引，如果煤层倾角较大，则制动困难，易发生断链伤人事故，并且断链后采煤机下滑可能会引发

5、较大的安全事故。最后，采煤机爬底板运行还存在占用机道的问题，其空顶及控顶距较大，无法保证液压支架顶梁前端的支护强度，支护效果差。由此可见，爬底板运行采煤机仅适用于倾角较小、厚度变化不变、顶底板起伏不大、构造简单的极薄煤层。3螺旋钻式采煤机在极薄煤层中的应用螺旋钻式采煤机的工作原理：分析爬底板薄煤层采煤机存在的问题可知，极薄煤层采煤机要求整体结构紧凑，机身长度不可过长，截割电动机采用横向布置在摇臂上，滚筒直径小，机身重量不可过重；摇臂上需要设置挡煤装置，以保证更好的采煤效果。螺旋钻式采煤机中，其螺旋钻包括2节钻杆，一个左旋一个右旋，中间由风管连接，钻头的切割部分包括3个钻头，其属于钻机

6、组的执行机构。螺旋钻式采煤机主要设置于钻采巷中，向煤层上方打钻，螺旋钻采煤机组向螺旋钻传递扭矩及钻压，钻头割煤、螺旋钻杆掏煤，开采下来的煤可直接掉落在钻采巷的刮板输送机上，再由输送机运出。螺旋钻式采煤机一次采宽在1.1m左右，三轴联动钻杆1.27m左右，钻机本身通过人工操作液压系统自动连接钻杆，达到设计采深或遇到其他地质构造带时，退出钻杆，螺旋钻机整体前移，预留0.5-1.5m煤柱后再进行下个循环的开采。煤层开采过程中要做好钻孔内的通风防尘工作。通过风管可不断向工作面通风，首节钻杆控制箱内安装一台瓦斯传感仪，其与钻采机供电形成闭锁，风管旁边放置一根软管，可向执行机构喷头供水，以起到降

7、尘作用；钻孔出口处可设置1组外喷雾装置，可最大程度上保证降尘效果。螺旋钻式采煤机使用前抱紧装置锁紧钻杆，再实现钻杆的连接与退出，钻杆组的旋转由2个单独的传动装置来实现，前抱紧装置锁紧前需要调整离合器的位置，离合器带有凸轮，其主要连接钻杆，利用钻机的钻杆微调装置将其调整至合适的位置。钻采机上的龙门吊、巷道内的专用平板车等可完成钻杆的安装、拆卸、储存等。螺旋钻式采煤机下面设有支撑在巷道底板上的滑板，利用巷道内的JH-14T绞车牵引钻采机、乳化泵站、开关等实现在