煤礦開(kāi)采：極薄煤層采煤機(jī)配套技術(shù)

極薄煤層采煤機(jī)配套技術(shù)一、極薄煤層采煤機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀為滿(mǎn)足0.9?1.0m薄煤層開(kāi)采需要，國(guó)內(nèi)主要煤機(jī)裝備公司推出多款采煤機(jī)，主要機(jī)型MG100/238-WD、MG150/346-WD、MG200/446-WD、MG2X70/325-BWD、MG100/240-BWD、MG180/420-BWD等型號(hào)。除MG100/238-WD、MG180/420-BWD采用特殊總體布置方式外，其余均采用搖臂雙電機(jī)布置方式。MG100/238-WD型采煤機(jī)搖臂截割電機(jī)、牽引電機(jī)等布置在輸送機(jī)鏟煤板上方，充分利用了輸送機(jī)鏟煤板和槽幫上方的空間，截割電機(jī)縱向布置，有效降低了采煤機(jī)機(jī)身厚度，降低了機(jī)面高度和增大過(guò)煤空間，配套機(jī)面高度580mm。MG180/420-BWD型采煤機(jī)采用爬底板布置，采煤機(jī)主傳動(dòng)部分均布置在煤壁側(cè)。從最低采高看，僅有MG100/238-WD型采煤機(jī)采高范圍0.75?1.3m，最低采高低于0.8m?？刹捎玫臐L筒直徑750mm、850mm、950mm。針對(duì)低于0?8m極薄煤層的開(kāi)采，主要應(yīng)用的采煤機(jī)有MG11O/130-TPD、MG100-TP型。四川達(dá)竹斌郎煤礦研發(fā)了MG110/130-TPD型小機(jī)身、大功率、高截割能力自動(dòng)化爬底式電牽引滾筒采煤機(jī)。該采煤機(jī)符合0.8m以下極薄煤層賦存條件，能滿(mǎn)足截割頂、底板和堅(jiān)硬夾矸的需要，塊煤率高，裝煤效果好等，性能參數(shù)滿(mǎn)足工作面高效生產(chǎn)要求；滾筒有足夠的下切深度（100?300mm）,適應(yīng)工作面過(guò)構(gòu)造時(shí)割平底板；機(jī)身和人身安全保護(hù)完善；機(jī)電保護(hù)能防止過(guò)載、過(guò)溫、防爆，對(duì)液壓油和冷卻水能抗污染，有可靠的防塵機(jī)構(gòu)。技術(shù)特征為：采高0.52?0.8m；煤層傾角W35°；生產(chǎn)能力315t/h；裝機(jī)功率128.5kW；滾筒直徑550?800mm；截深600mm；重量11t。MG100-TP型單滾筒爬底板采煤機(jī)是國(guó)內(nèi)機(jī)身最薄的采煤機(jī)，機(jī)身尺寸：3848mmX910mmX380mm，適用煤層厚度0.5?0.9m，煤質(zhì)中硬（fW3），傾角V30°的煤層，整機(jī)重量7t,電機(jī)功率100kW,生產(chǎn)能力75?100t/h，雙向采煤，牽引速度0~3m/min，采煤機(jī)正常割煤速度1m/min，當(dāng)傾角＞15°時(shí)，機(jī)器增加防滑絞車(chē)。三一重裝研制的400B薄煤層采煤機(jī)，采用機(jī)身爬底板方式，最小可滿(mǎn)足0.7m煤層的綜采工藝需求。機(jī)面高度低（采礦區(qū)側(cè)550mm），過(guò)煤空間大（320mm），行走輪布置在鏟板側(cè)，采高范圍為0.7?1.4m，最小可配套650滾筒，適應(yīng)年產(chǎn)50萬(wàn)t要求。機(jī)身一體化設(shè)計(jì)，機(jī)身長(zhǎng)度短2830mm），可以最大程度適應(yīng)底板起伏變化。機(jī)身底部設(shè)有支撐滑靴，配有伸縮油缸，適應(yīng)底板起伏變化。截割部的設(shè)計(jì)上，滾筒截割頭行星直徑尺寸小，搖臂配有水平與垂直方向的擋煤板，裝煤效果好。截割電機(jī)扭矩軸采空區(qū)側(cè)拆裝，牽引電機(jī)上蓋拆裝，整機(jī)便于維護(hù)。采煤機(jī)過(guò)橋配有調(diào)斜油缸，可對(duì)煤機(jī)俯仰采進(jìn)行調(diào)節(jié)，整機(jī)俯仰采角度（+2°或-3°）。整機(jī)可適應(yīng)20?45°傾角工作面。主要技術(shù)參數(shù)：截割功率：2X160kW,210kW；牽引功率：30kW；裝機(jī)功率：385kW，485kW；采高范圍：0.7?1.4m；機(jī)面高度：550?750mm；過(guò)煤高度：320mm；滾筒直徑：650mm?1000mm。二、極薄煤層采煤機(jī)配套薄煤層開(kāi)采的特點(diǎn)是空間狹小、設(shè)備維護(hù)困難，我國(guó)研制使用的薄煤層滾筒采煤機(jī)已有近20種。這些采煤機(jī)大致可分為騎溜式和爬底式兩種，當(dāng)采高大于0.8~0.9m時(shí)，米用騎溜式米煤機(jī)；當(dāng)米高小于0.8m時(shí)，一般米用沿底板運(yùn)行的爬底板式采煤機(jī)。騎溜采煤機(jī)方式的技術(shù)思路是在中厚煤層綜采設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)縮小設(shè)備外形尺寸、減小裝機(jī)功率以適應(yīng)薄煤層，但其最低采高只能降低至1.2m,只能開(kāi)采很小比例的薄煤層，不能大范圍應(yīng)用。爬底板采煤機(jī)開(kāi)采只適應(yīng)頂?shù)装鍡l件好、煤層賦存穩(wěn)定的煤層，使用范圍受到很大限制，且效率較低。近年來(lái)，隨著科研技術(shù)的投入和薄煤層高產(chǎn)高效的要求，發(fā)展了懸機(jī)身（電機(jī)橫向）布置的采煤機(jī)，如圖1所示。

(a)正常(騎溜式)布置采煤機(jī) (b)懸機(jī)身布置采煤機(jī)圖1采煤機(jī)布置方式圖由此，發(fā)展形成了兩種典型的綜采配套方式，如圖2所示。(a)正常(騎溜式)布置采煤機(jī)(b)懸機(jī)身布置采煤機(jī)圖2兩種薄煤層綜采典型配套示意圖如上圖所示，新型布置方式的采煤機(jī)采用騎運(yùn)輸機(jī)鏟板懸臂式布置，為增大設(shè)備功率、提高設(shè)備強(qiáng)度創(chuàng)造了更大的空間。懸臂式設(shè)計(jì)、截割滾筒端面布置、牽引部和調(diào)速變頻系統(tǒng)外置，降低了機(jī)面高度、縮短了機(jī)身長(zhǎng)度，創(chuàng)造了更多空間，有利于頂板控制，對(duì)起伏底板的適應(yīng)性增強(qiáng)，檢修方便。通過(guò)支撐滑靴、導(dǎo)向裝置、連接推桿和調(diào)節(jié)千斤頂，將“三機(jī)”連結(jié)成有機(jī)整體，使位于運(yùn)輸機(jī)外側(cè)的支撐在運(yùn)輸機(jī)鏟板上的采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡和可導(dǎo)向。解決了采煤機(jī)跑偏、飄刀、啃底和運(yùn)輸機(jī)上竄下滑等問(wèn)題，保障大功率設(shè)備安全高效可靠運(yùn)行。如圖3所示。

左滾簡(jiǎn).左揺脅右潑筒IZ'右按巧及過(guò)柝左滾簡(jiǎn).左揺脅右潑筒IZ'右按巧及過(guò)柝L第，忌掛布賈于刮板運(yùn)輸機(jī)外創(chuàng)右滾尚片禱評(píng)(a)懸臂式布置采煤機(jī)結(jié)構(gòu)(a)懸臂式布置采煤機(jī)結(jié)構(gòu)豈歲岷廣#71”興殳克據(jù)滑靴尋向裝覽推桿調(diào)節(jié)千斤頂(b) “三機(jī)”聯(lián)合布置圖3“三機(jī)”聯(lián)合平衡穩(wěn)定示意圖采煤機(jī)采用了空間限位的強(qiáng)制裝煤方法。將采煤機(jī)截割滾筒由側(cè)面布置改為端面布置，滾筒后方設(shè)犁煤機(jī)構(gòu)，由輸送機(jī)、采煤機(jī)、煤壁、頂?shù)装骞餐饔?，在空間上限定煤炭只能向輸送機(jī)方向運(yùn)動(dòng)，配合內(nèi)旋式滾筒使煤炭能夠順利裝載取代單一的滾筒螺旋葉片拋灑裝煤技術(shù)，裝煤率可由30%以下提高到90%以上，解決了薄煤層裝煤效果差的難題。有的采煤機(jī)上設(shè)計(jì)了乘人裝置，結(jié)束了人員在薄煤層工作面只能爬行的歷史減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該類(lèi)型采煤機(jī)的典型代表型號(hào)有：MG200/456-AWD、MG2X160/710-AWD、MG2X160/730-AWD、MG2X200/925-AWD，采煤機(jī)如圖4所示，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。(a)MG2X160/730-AWD型

(b)MG2X200/925-AWD型

圖4典型的橫向布置的薄煤層采煤機(jī)圖表1典型懸臂式布置采煤機(jī)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目MG2X160/710-AWDMG2x160/730-AWDMG2x200/925-AWDMG200/456-AWD1生產(chǎn)能力/t/h8008008008002采高/m1.1?2.61.1?2.61.25?2.81.1?2.33裝機(jī)功率/kW2x2x160+2x30+7.52x2x160+2x40+7.52x2x200+2x55+7.5x22x200+2x25+5.54供電電壓/V11401140330011405滾筒直徑/mm申1100,(p1250,q)1400申1100,(p1250,(p1400申1250,申1400申1100,申1250,申14006截深/mm630,800630,800630,800630,8007牽引力/kN400?240400?240450?265360?2208牽引速度m/min0?10?16.80?7.6?12.60?10?16.80?7.6?12.60?9.0?150?7.6?12.69外形尺寸mm11692x1985x85311692x1985x85311692x2295x930(1200)10500x1920x85310主機(jī)重量/t29294023.511最大不可拆卸2800x950x5202800x950x5202800x950x5202500x920x520尺寸mm12最大不可拆卸重量<4.5<4.5<4.5<4.013配套槽寬mm630,730,764630,730,764>800630,730,764這幾款采煤機(jī)均為電牽引采煤機(jī)，是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)橫向布置，全機(jī)載交流變頻調(diào)速無(wú)鏈雙驅(qū)動(dòng)電牽引采煤機(jī)。機(jī)面高度853?930mm,適用于最低采高1100?1250mm，煤層傾角＜40°的較薄煤層，綜采或高檔普采工作面。此種采煤機(jī)同樣有其缺點(diǎn)：（1） 采煤機(jī)的重心位于煤壁側(cè)，偏出了支撐滑靴，采煤機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，穩(wěn)定性較差，行走系統(tǒng)受力情況惡劣，易出現(xiàn)故障。（2） 對(duì)俯采及軟底板的適應(yīng)性較差。