樊占軍

(龍煤七臺河礦業(yè)有限責(zé)任公司新鐵煤礦，黑龍江 七臺河 154600)

綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在我國出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代。20世紀(jì)末期，機(jī)械化采煤技術(shù)發(fā)展仍停留在理論階段。21世紀(jì)，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)已從理論發(fā)展邁向了實(shí)踐操作，這是我國完全掌握采煤綜合機(jī)械化技術(shù)的關(guān)鍵時(shí)期，也是機(jī)械化采煤轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化采煤的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在厚、中厚煤層的狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)采煤效率的提升，但在薄煤層的特殊煤層情況下，傳統(tǒng)的綜合機(jī)械化采煤方式已經(jīng)不適用。而薄煤層是我國煤礦的重要組成部分，需要將更多的理論付諸于實(shí)踐操作中，這樣才能解決薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)問題。

1 薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的工藝要素

1.1 薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的工藝特性

由于開采主體是薄煤層，大型設(shè)備的開采空間受限，而設(shè)備進(jìn)行支架的操縱和升降往往需要更多的空間，這就造成了空間上的沖突。大型機(jī)械設(shè)備往往采用切削煤的方式進(jìn)行煤礦開采，利用綜合信息化采煤技術(shù)的大型機(jī)械設(shè)備的自動化程度高，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，可以將機(jī)械設(shè)備操縱得更加靈活。操縱支架往往采用鄰架控制模式，而空間要較標(biāo)準(zhǔn)工作空間增加150～200 mm。薄煤層的回采工作面開采過程中，礦山的整體壓力對煤壁產(chǎn)生的破碎程度較低，而由于薄煤層存在煤體堅(jiān)固和硬度大的情況，采煤機(jī)不但要有足夠強(qiáng)的切割能力，還需要有更強(qiáng)大的裝煤效果。因此，薄煤層的綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的工藝特性是要求綜合性機(jī)械能夠在更狹小的空間工作且自身強(qiáng)度要達(dá)到一定的值。在薄煤層煤炭開采過程中，機(jī)械設(shè)備的配合及采煤機(jī)構(gòu)和設(shè)備支架的選擇都需要經(jīng)過科學(xué)驗(yàn)證和煤層探究過程后再進(jìn)行選擇，要求制造工藝更加精湛、科學(xué)。

1.2 薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的工藝技術(shù)機(jī)理

薄煤層開采中利用綜合機(jī)械化方法的采煤工藝，需要在工作空間極其狹小的情況下解決工程設(shè)備的拼接、安裝及靈活操縱液壓桿等技術(shù)難題，由于給采煤機(jī)構(gòu)預(yù)留的空間有限，同時(shí)還要求采煤機(jī)構(gòu)的切割強(qiáng)度和運(yùn)載能力，所以在滿足采煤機(jī)工作空間的要求下，需合理提高采煤機(jī)械設(shè)備的靈活性和可操作性，滿足工程標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)要求。

薄煤層的工作面高度較低，而大型采煤設(shè)備的支架需占用機(jī)械2/3的空間，在有限的空間內(nèi)，支架的升降范圍受到了嚴(yán)格限制，這給煤炭開采人員帶來了更多的操作難題，一些機(jī)械生產(chǎn)廠家針對此問題開發(fā)出鄰架先導(dǎo)換向閥控制技術(shù)，轉(zhuǎn)變了支架操作人員的工作方式，由原來的支架轉(zhuǎn)動的被動反饋操作變?yōu)橹鲃又Ъ芸刂乒ぷ髂Ｊ?，便于支架支起和收合，提高了支架操作工的安全性。支架的收放是利用電機(jī)與液壓缸配合進(jìn)行工作，油缸采用雙伸縮及雙作用式，增加了支架的活動范圍。閥體的設(shè)計(jì)及制造屬于工程力學(xué)和液壓控制范疇，在主閥公稱流量的取值方面，應(yīng)令數(shù)值偏小，以保證性能良好的工作自鎖性和操作穩(wěn)定性。

隨著采煤工作的安全穩(wěn)步推進(jìn)，在地質(zhì)構(gòu)造頂板破碎過程中，應(yīng)及時(shí)利用帶壓移架減弱對底板和頂板的傷害。工作過程中，頂板掉落的硬巖塊應(yīng)及時(shí)取出，避免因巖石堵塞而造成工作故障。如果出現(xiàn)煤層底板的起伏不平問題，要優(yōu)先考慮推采方向，科學(xué)改變開采方向，改變刀的切削量，以免出現(xiàn)支架頂梁下垂的情況，按照順平底板的方式開采，防止突然起伏造成煤機(jī)的突然抬起。

薄煤層工作面開采過程中，礦山壓力對煤壁的破裂程度較低，所以采煤機(jī)械應(yīng)具有更強(qiáng)的切削性能，利用楔形截齒配合改進(jìn)型螺旋滾筒，提升滾筒的許用強(qiáng)度，增加切削性能，楔形截齒在工作過程中可以與薄煤層相互擠壓，令截齒橫截面形狀發(fā)生改變，對煤層造成二次破壞，其是與煤層擠壓形成的切斷形狀，在煤炭切削過程中不會出現(xiàn)問題。滾筒產(chǎn)生的離心力可以將不同大小的煤塊更加精準(zhǔn)地拋在溜子機(jī)，提升裝載效率，降低空氣中的粉塵含量，減小機(jī)械設(shè)備工作負(fù)荷。

1.3 薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)設(shè)備的技術(shù)要求

薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)設(shè)備的工作時(shí)間較長，需要連續(xù)工作工況次數(shù)較多，在采煤機(jī)和工作面溜子的材料選擇上，應(yīng)選用材質(zhì)強(qiáng)度高和耐腐蝕抗變形能力較強(qiáng)、含碳量較低的優(yōu)質(zhì)鋼進(jìn)行加工，便于實(shí)現(xiàn)韌性標(biāo)準(zhǔn)。由于機(jī)體的構(gòu)件長度縮短，將會減少工件的占用空間，整個(gè)采煤機(jī)械的結(jié)構(gòu)會更加緊湊，緊湊的設(shè)計(jì)可以保證更加可靠的強(qiáng)度需求。在傳動機(jī)構(gòu)選擇方面，應(yīng)選擇傳動方式可靠、轉(zhuǎn)動扭矩較強(qiáng)的傳動設(shè)備，加強(qiáng)承載扭矩和彎矩構(gòu)件的制造和設(shè)計(jì)，保證每一零部件都能低于承載標(biāo)準(zhǔn)工作，更好地發(fā)揮機(jī)械效能，合理延長機(jī)械的壽命。

1.4 薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的回采工藝要求

薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的回采工藝要遵循綜合化采煤工藝在薄煤層開采技術(shù)上的機(jī)理，滿足回采工藝的特別要求。由于薄煤層的煤體較硬，采煤機(jī)構(gòu)的縱向切削深度設(shè)定在50 cm的切削范圍，這將減少采煤切割負(fù)載，確保采煤機(jī)即使在更長的負(fù)載狀態(tài)下也能夠平穩(wěn)運(yùn)行，減少采煤機(jī)運(yùn)行事故的發(fā)生。采煤機(jī)械切割是機(jī)械負(fù)載最大的過程，機(jī)械的行走速度應(yīng)放緩，倘若遇到極硬的煤層，應(yīng)減緩煤機(jī)震動，避免出現(xiàn)共振情況，將導(dǎo)致機(jī)械壽命衰減的影響降到最小。切削過程要密切關(guān)注切削溫度，若溫度過高會令煤炭自燃，造成資源浪費(fèi)和開采溫度的提高，導(dǎo)致切削刀具受損?；夭晒ぷ髅娴纳舷露祟^是機(jī)器尾部布置位置和工作面溜子機(jī)頭位置，所以采煤機(jī)的高度范圍應(yīng)比操作空間范圍低50 cm左右，保證溜子機(jī)頭和機(jī)械端頭支架的操作空間，避免端頭部分與溜子機(jī)械尾部相互碰撞，造成強(qiáng)度降低和結(jié)構(gòu)的破壞。

2 結(jié)語

由于薄煤層具有地質(zhì)特殊性，應(yīng)采用綜合機(jī)械化方法進(jìn)行開采，采用更加積極合理的綜合化采煤工藝，提升煤炭開采的綠色發(fā)展動力。煤炭開采機(jī)械生產(chǎn)廠應(yīng)對煤炭開采流程進(jìn)行優(yōu)化，為機(jī)械開采設(shè)備提供更多的理論支撐，不斷提高綜合采煤機(jī)械化和自動化程度，加大綜合化機(jī)械開采和使用范圍?？偨Y(jié)薄煤層采煤技術(shù)原理，以更加科學(xué)的手段將采煤工人的工作量合理降低，為工人提供更加舒適和安全的工作環(huán)境，發(fā)揮最大的人力價(jià)值。應(yīng)綜合掌握開采技術(shù)，使綜合薄煤層開采技術(shù)更為成熟，為煤炭事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。