孫江濤 肖佳琦 胡旭 楊彥寧

摘要：對我國薄煤層開采設(shè)備和開采方法的研究，了解傳統(tǒng)的開采方法和設(shè)備。研究新型薄煤層螺旋采煤機，對其朝一體化、連續(xù)化、智能化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：薄與極薄煤層;螺旋采煤機;新型;智能化

中圖分類號：TD421.6

文獻標識碼：A

文章編號：1672 - 9129（2018）12 - 0122 - 02

1 前言

我國薄煤層的儲量豐富，而且資源分布廣泛，煤質(zhì)很好。在我國的一些地區(qū)所占比例大，如四川省60%，54%的山東省，貴州省黑龍江省占51%、37%。其他一些省份也有大量的薄煤層和較薄煤層資源。然而，薄煤層的開采由于煤層薄、工作環(huán)境差、設(shè)備工作困難、煤層高低變化、斷層等環(huán)境因素的影響，對開采設(shè)備的要求高、技術(shù)難，而且影響程度高。開采環(huán)境、設(shè)備的投入和生產(chǎn)比正常煤層困難的問題影響，薄煤層一系列的開采、設(shè)備的發(fā)展速度慢。

此外，一些煤礦對薄煤層的開采效率低、速度慢，導(dǎo)致之后正常煤層的開采難度大，有時會造成一些不必要的浪費。由于資源的開采，規(guī)則的煤層逐漸減少，自然薄煤層資源就成了當今乃至以后的開采對象。所以，對薄煤層開采設(shè)備的研制成為研究的重中之重.以之用來提高薄煤煤層開采的效率。

2 傳統(tǒng)開采設(shè)備的發(fā)展

在1980年代，我國吸收國外的一些采煤技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)出我國第一代采煤機，投入使用有很大成效，在隨后我國改進采煤機由液壓驅(qū)動到牽引電機驅(qū)動。在同一時期，BM系列滾筒采煤機被黑龍江煤礦機械研究所與雞西煤礦機械廠共同開發(fā)出來了，這種雙軌筒采煤機效率在以前有所提高，性能穩(wěn)定。在一段時間內(nèi)得到了普遍使用。由于這種采煤機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修起來困難。所以在此基礎(chǔ)上改進成簡單的單軌筒薄煤層采煤機。

為提高薄煤層開采的效率，改善薄煤層開采的難度。黑龍江煤炭研究所與雞西煤機廠研究制造了MC150B型采煤機，同時中國煤炭學(xué)會上海分公司研究制造了SMC200 -B型采煤機?？茖W(xué)與大同礦務(wù)局、中波合作開發(fā)的MG344 - PWD強爬底采煤機、海運分公司和西安煤炭廠開發(fā)的MC375 - AW上下煤層采煤機。

自1990年代以來，讓薄厚煤層共存，加大對薄煤層的開采力度，1997年，大同礦務(wù)局，MeiKe研究所結(jié)合厚煤層采煤機滾筒的技術(shù)聯(lián)合開發(fā)的新一代上海分行MC200/450-BWD類型的薄煤層采煤機，該薄煤層采煤機的動力由電機驅(qū)動，速度由交流電變頻調(diào)速，靠無鏈牽引。隨后在此基礎(chǔ)上改進，開發(fā)了MG250/550-BWD類型采煤機。為適應(yīng)中小型煤礦薄煤層開采、高品位開采的需要，研究改進出了MC250BW型薄煤層采煤機，這種采煤機擁有平行式輸送機布置和液壓調(diào)速無鏈式牽引方式。安裝功率為250 kW，切割電機采用特殊設(shè)計的液壓馬達。控股在采煤機的部分將泵箱，牽引齒輪傳動部、切割部門固定齒輪箱，結(jié)構(gòu)緊湊。適應(yīng)開采的薄煤層高度為1-1.5米。

多種薄煤層采煤機研制成功，測試并投入使用。hml - 100型薄煤層采煤機適用于壁長的工作面，厚度可采0.8 -1.3米。該采煤機的動力是由一個電機驅(qū)動，電機的功率通過右端出口軸上齒輪傳送到右側(cè)切斷部分的離合器齒輪，然后通過一級錐齒輪和三級直齒輪進入滾筒，滾筒以94.87r/min的速度進行清煤和裝煤。電機的動力通過電機的左端的齒輪帶動牽引部的齒輪通過軸。主泵產(chǎn)生的高壓油通過閉環(huán)油路驅(qū)動電機。電動機通過兩級直齒輪和一組行星齒輪驅(qū)動主鏈輪和環(huán)鏈。Shearer驅(qū)動主鏈輪和環(huán)鏈，速度為O～6m/MI。N牽引速度沿輸送機運行。他的電機功率大硬度強度高、并且為了防止變壓配備有恒壓自動調(diào)節(jié)裝置，可使電機在安全功率下工作。另外還在內(nèi)外配有出水裝備，兩個支點的搖臂，效果更佳。

3 新型智能采煤機的研究

薄煤層螺旋鉆機智能化開采是指在開采過程中工人不參與到其中，而由智能采煤機獨立完成采煤、裝運、運輸?shù)人泄ば虻?。設(shè)備的維修與養(yǎng)護在臨近的巷道中。通過對螺旋鉆的進一步改造，機組的爬坡性能、換向性能和抗滑性能都得到了很大的提高。智能采煤機的連續(xù)性、實用性和高效性有了一定的提高。與爆破相比，效率提高了10倍，直接成本降低了。極好的改善了工人的工作壞境，加速了生產(chǎn)。

智能蛇形采煤機采用的是三軸聯(lián)動類型，雙方軸旋轉(zhuǎn)螺旋鉆桿，用于排放采下來的煤，中間軸是用于吹風(fēng)、噴水的不可旋轉(zhuǎn)軸。兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸靠兩個電機驅(qū)動，中間鉆頭由鉆桿一側(cè)通過頭齒輪傳動箱驅(qū)動供壓，實現(xiàn)采煤機連續(xù)工作。該機用于煤層薄厚可變、硬度大的工作環(huán)境。該采煤機擁有以下優(yōu)點：（1）是三軸聯(lián)動類型，部分一個穩(wěn)定器鉆桿每五部分與單一鉆桿相比，三軸剛性，穩(wěn)定性和良好的定向鉆管，一邊是不容易傾斜鉆探，鉆探大截面、煤炭回收率高;（2）鉆桿連接到卡內(nèi)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，改變鉆桿時可以實現(xiàn)機械化操作，拆遷。鉆桿連接時間短，輔助時間短，提高了生產(chǎn)效率。（3）三軸的中軸為通風(fēng)管道，可沿管道敷設(shè)。由于其安全可靠，可用于高瓦斯礦井。（4）鉆桿前部設(shè)有細調(diào)裝置，將粉塵噴人鉆孔，提高鉆頭使用壽命，降低粉塵溫度。可應(yīng)用于煤層傾角的波動。（5）底盤具有穩(wěn)定的鉆井油缸和可調(diào)的油缸，可方便地安裝鉆機，對煤層適應(yīng)性強，側(cè)由工作臺集中控制。一人便可操作;（6）鉆機，液壓泵鉆.電氣控制設(shè)備分為姿勢、巷道內(nèi)形成連鎖布局、道路的適應(yīng)性強。蛇形運輸裝置：蛇形運輸系統(tǒng)是煤礦實現(xiàn)短距離、快速運輸?shù)囊环N連續(xù)無軌運輸方式。作為薄煤層智能化開采的環(huán)節(jié)之一，他的工作是將薄煤層智能蛇形采煤機采的煤靠收集裝置收集。運送到蛇形皮帶上，實現(xiàn)運輸。蛇形皮帶跟普通膠帶不同，它靠兩端的兩個電機驅(qū)動齒輪，然后帶動皮帶工作。蛇形運輸系統(tǒng)可根據(jù)不同巷道壞境進行工作，靈活方便效率高。在復(fù)雜的煤層儲藏環(huán)境中，他可以根據(jù)采煤部分的牽引在巷道中運輸煤炭，對薄煤層的開采效率有很大提高。在困難的環(huán)境下實現(xiàn)靈活運輸。

4 結(jié)語

隨著資源的不斷開采與利用，薄煤層資源的開采越來越得到重視，薄煤層智能蛇形連采機的研制和試驗成功，很好的解決了薄煤層開采的問題，是我國薄煤層開采設(shè)備和技術(shù)的進步，這將對我國煤炭資源的開采和利用產(chǎn)生很大影響。