滾筒采煤機與普通機械化采煤

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摘要：主要分析了騎槽式采煤機組和爬底板采煤機組中的單向迎面截割、雙向迎面截割以及雙向側面截割采煤工藝方式及其中存在的問題，以期為我國煤炭開采業(yè)提供依據，提高煤炭產量，滿足經濟發(fā)展需求。

關鍵詞：滾筒式采煤機；普通機械化；采煤方式；工藝分析

引言

我國是世界上煤炭資源最為豐富的國家之一，目前已探明保有儲煤量約在2.3億t以上，并且煤炭品種齊全，隨著改革開放以來，社會經濟的快速發(fā)展和科學技術水平不斷進步，使我國居民對煤炭需求量也在不斷提高，煤炭事業(yè)迅速發(fā)展使落后的回采工藝得到創(chuàng)新，逐漸開始推廣普通機械化和綜合機械化采煤設備工藝的投入使用。為保證我國產煤量能夠滿足群眾日益強大的需求，本文分析滾筒采煤機普通機械化采煤中的騎槽式和爬底板采煤工藝。滾筒采煤機具有較高落煤能力，能夠快速適應煤層地質變化，具有工作穩(wěn)定、開采能力強等優(yōu)點，通常被應用于截割阻力系數為250~300kg/cm的可切割巖石中，在我國煤炭開采中應用頻率較高。通常情況下，采高不高于0.8m時選用爬底板采煤機，采高處于0.8~1.0m時采用騎槽式采煤機，現(xiàn)針對以上兩種工藝進行簡要分析。

1滾筒采煤機基本組成部分

滾筒采煤機是一種銑削式淺截深采采煤機械，分成牽引、截割以及動力三個組成部分。牽引部分包括牽引鏈、鏈輪、拉緊裝置及液壓傳動裝置幾部分；截割包括減速器及工作機構等；動力部分包括電氣控制箱以及電動機等兩部分。除此之外，滾筒采煤機還包括電纜架、底托架、信號照明裝置及噴霧裝置等。滾筒采煤機適用于無夾石、厚度變化較小、地質結構清晰和管理比較容易的煤層。當煤層傾角較大時，需要為滾筒采煤機裝置防滑設施。當滾筒采煤機的滾筒轉動時，采煤機的截齒按順序在煤層上截出溝槽，溝槽內部的煤體滑落，將滑落的煤體通過弧形擋煤板或旋葉擋煤板將煤體裝入輸送機。滾截齒與齒尖的距離為截割直徑，寬度相當于截深，有0.6m、0.8m、1.0m、1.2m等幾種規(guī)格，各制造廠有各種不同的系列，需根據采高選定[1]。滾筒采煤機通常被分為兩種形式，分別是單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機，下面分別介紹這兩種采煤機。1）單滾筒采煤機。單滾筒采煤機的進刀方式分為先進刀后移機頭、先移機頭后進刀、移機頭和進刀同時等三種方式。首先第一種方式通常采用斜切進刀的方式，此方法雖然進刀時間較長，但操作方法比較簡單；第二種方式能夠充分利用施工工時，但由于需要開缺口，導致工作量較大；第三種方式用時較短、進刀方式簡單快捷，但在工作時需要輸送機強力推移。單滾筒采煤機的割煤方式通常分為單向和雙向兩種。首先單向采煤需要上行割煤，下行裝煤，可充分利用機械工作，有效提升工作效率，但由于頂板懸露時間較長，僅適用于采高大、頂板較穩(wěn)的煤層；雙向采煤需要往返分別進刀，使采煤機工作面生產能力提升，工作效率較高，但采高較大時清浮煤工作量大。2）雙滾筒采煤機。雙滾筒采煤機是指采煤機兩端分別安裝一個滾筒，前滾筒截割頂煤，后滾筒截割底煤，兩個滾筒背向旋轉，左右兩側滾筒分別采用左螺旋和右螺旋兩種方式，也可以采用相向旋轉的方式，司機左右兩側滾筒分別采用右螺旋和左螺旋兩種螺旋方式[2]。

2騎槽式采煤機組采煤工藝方式

騎槽式采煤機組是指采煤機能夠騎在運輸機上的采煤工藝方法，騎槽式采煤機具有空頂面積較小、牽引力較低以及結構簡潔、使用方便等性能。騎槽式采煤機組在機身上運行時需要較高的運行空間，因此通常被應用于厚度高于0.75m以上的煤層中。我國目前主要使用BM-100型薄煤層騎槽式滾筒采煤機組，此機組通常與SCW-620、SGB-630/60、SCW-40T以及SGW-44A型刮板輸送機配套應用。

3爬底板采煤機組采煤工藝方式

爬底板采煤機對采煤空間高度要求較低，例如YPG2型爬底板采煤機，能夠在空間高度僅為0.8m時正常運行，因此具有結構尺寸較小、機械強度較高、裝配結構緊湊、滾筒拆卸較簡單、裝煤效果較好、方便維修制造和使用等特點，能夠切割較硬的煤巖和軟巖，應用范圍較廣，具有極強通用性，可與其他機型組合使用[3]。

3.1單向迎面截割方式輸送機緊貼煤壁，采煤機組迎面下行切割，此時采煤機組內的滾筒與機身處在同一軌道內，首次切割完成后空程返回至工作面內，將輸送機推至煤壁，機身依靠輸送機側有導向板沿工作面進行割煤，整個過程機身爬行前進，可控制截割深度。工作面支護點采用薄型鋼梁或帶帽點柱與機身單體柱配合工作；當頂板處破碎狀態(tài)時，采煤機組能夠在割煤后進行臨時支柱，使用薄型鋼梁形成臨時支護，采煤機空返過輸送機后正式支柱。單向迎面截割方式具有切口尺寸大、采煤機穩(wěn)定性較差、空頂距較小、生產力低下、只能單向割煤等特點，通常用于頂板比較穩(wěn)定的煤層。

3.2雙向迎面截割方式為有效解決單向迎面截割方式中存在的問題，雙向迎面截割能夠在采煤機兩端安設滾筒，形成雙機頭爬底板采煤機，采煤機組工作時緊靠煤壁，當采煤機迎面割煤后，及時前移輸送機，進行雙向割煤。根據工作面支護條件可采用薄型鋼梁或帶帽點柱與單體柱相配合的支架模式，當輸送機后移后便可以安設正式支柱。雙向迎面截割方式具有生產效率高的特點，因此對工作面的頂板控制具有積極作用，此方法比較適用地板平整的煤層，生產管理水平要求較高[4]。

3.3雙向側面截割方式采煤機靠近煤壁，割煤機組處于煤壁側面，在割煤完成后移動輸送機，能夠在下放采煤機時移動輸送機，輸送機也能夠同采煤機同時移動。雙向側截割方式需要配備專門的裝煤部，截割下的煤通過機道運上輸送機，此方式機道較寬，應采取臨時支護，適用于頂板比較完整穩(wěn)定的煤層，采高應該控制在0.8m以下。按照頂板條件需要采用單體支柱或帶帽點柱與薄鋼梁相互配合。雙向側面截割方式能夠上行或下行割煤，裝煤效果較好，此種割煤方式需要較大的空頂面積，并且對頂板條件要求嚴格，適用范圍比較局限[5]。

4結語

隨著我國城市建設的不斷發(fā)展，煤層賦存條件出現(xiàn)較大差異，因此采煤技術需要不斷提升。無論哪一種采煤方式，必須將高產量、安全性放在工作首位，充分了解采煤技術的適用條件和使用特點。隨著我國經濟不斷發(fā)展，煤炭產業(yè)生產工藝正向著高度集中化發(fā)展。通過利用效率高、可靠性較強的機械化生產工藝，實現(xiàn)集中生產，促進采煤技術向著綜合性機械化發(fā)展。

參考文獻：

[1]侯昭君.井下采煤技術及采煤工藝的選擇[J].煤炭技術，2008（12）：65-67.

[2]張書卿.井下采煤技術與采煤工藝的選擇應用研究[J].應用技術，2012（9）：119-124.

[3]宋寶寶.淺談采煤技術及采煤工藝的選擇[J].技術研究，2015（12）：164-166.

[4]張文杰.淺談井下采煤工藝及采煤技術[J].科技創(chuàng)新與應用，2012（5）：58.

[5]屈呁，商登濤，張貞良.中厚煤層高產高效工作面采煤工藝優(yōu)化設計[J].煤礦開采，2006（2）：23.

作者：劉磊 單位：山西焦煤西山煤電官地礦