淺析極薄煤層開(kāi)采設(shè)備的選型及三機(jī)配套的應(yīng)用

【摘要】在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，煤炭作為主體，是我國(guó)最主要的消耗能源，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)煤炭需求量不斷增加，各煤礦企業(yè)更注重生產(chǎn)效率及開(kāi)采量的提升。隨著開(kāi)采量的提升，部分中厚煤層礦井已近枯竭，這就涉及到薄煤層及極薄煤層的開(kāi)采問(wèn)題。通常情況下將小于0.8m的煤層定義為極薄煤層，由于其開(kāi)采難度較大，需要對(duì)其開(kāi)采設(shè)備進(jìn)行正確的選型，確保三機(jī)配套合理，提高綜采工作面設(shè)備的協(xié)調(diào)性，確保生產(chǎn)的高效性和安全性。文中對(duì)極薄煤層綜采工作面三機(jī)的選型進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)極薄煤層綜采三機(jī)配套應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

【關(guān)鍵詞】極薄煤層；綜采三機(jī)；配套；選型；應(yīng)用

在煤礦開(kāi)采工作中，將煤層分為三個(gè)等極，即將厚度在3.5米以上的煤層定性為厚煤層，將厚度在1.3米至3.5米之間的煤層稱為中厚煤層，而對(duì)于小于1.3米的煤層則稱為薄煤層，而在薄煤層中，對(duì)于厚度小于0.8米以下的煤層則為極薄煤層。極薄煤層由于其平均厚度較小，而且可能存在著一定的傾角，部分頂為砂質(zhì)泥巖，極易垮落，底板通常存在有碳質(zhì)泥巖，遇水則會(huì)發(fā)生膨脹，向下推移，開(kāi)采的難度較大。這就需要在極薄煤層開(kāi)采過(guò)程中，確保綜采三機(jī)即刮板輸送機(jī)、液壓支架和采煤機(jī)的配套的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)三機(jī)進(jìn)行科學(xué)合理的選型，確保三機(jī)配套在應(yīng)用中能夠取得良好的效果，提高生產(chǎn)率，確保開(kāi)采工作的安全、可靠及高效。

1、極薄煤層綜采工作面三機(jī)的選型

1.1液壓支架型號(hào)的選擇

1.1.1為了達(dá)到大伸縮比的要求從而更好的適應(yīng)煤層傾角，采用整體頂梁、二柱支撐的形式。液壓支架的主要結(jié)構(gòu)需要采用高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼來(lái)進(jìn)行焊接，可以有效的降低支架的重量，而且在支架焊接時(shí)，需要在焊接前進(jìn)行預(yù)熱，焊接完成后還要進(jìn)行實(shí)效處理，這樣可以有效的確保結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量。為了有效的確保支架的響應(yīng)速度，則需要選擇大流量的液壓元件，對(duì)液壓管路系統(tǒng)進(jìn)行合理的布局，這樣可以有效的確保人機(jī)空間的寬闊性。

1.1.2支架的側(cè)護(hù)板、調(diào)架梁等都可以在千斤頂控制下進(jìn)行調(diào)節(jié)。側(cè)護(hù)板可以確保支架頂梁間沒(méi)有間隙存在，沒(méi)有傾倒的空間。根據(jù)實(shí)際情況的需要，進(jìn)行頂梁防倒等裝置的安裝，可以有效的避免倒架情況的發(fā)生。當(dāng)支架出現(xiàn)滑移情況時(shí)，需要在移架過(guò)程中，通過(guò)側(cè)護(hù)板與頂梁、調(diào)架梁與底座的相互作用完成支架矯位操作，然后再進(jìn)行撐頂。

1.1.3推移千斤頂正裝，采用浮動(dòng)活塞解決了傳統(tǒng)的推移控制回路推溜力大而拉架力小的問(wèn)題，滿足了實(shí)際工況中移架力應(yīng)大于推溜力的要求。

1.1.4頂梁帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板對(duì)工作面起到密封作用，防止工作面漏矸。

1.1.5通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小底座前端比壓。支架底座整體上具有較強(qiáng)的剛性，而其中部屬于半開(kāi)檔的形式，所以為了確保底板比壓能夠減小，使其對(duì)松軟底板具有良好的適應(yīng)性，則需要利用厚鋼板在底座前部進(jìn)行過(guò)橋聯(lián)接，而且底座的后部則可采用箱形結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)接，而為了方便浮煤及碎石能夠排出，則宜將底座中后部底板采用敞開(kāi)式。為了避免在移架過(guò)程中底座前端出現(xiàn)啃底的問(wèn)題，則可以在前端采用為大圓弧結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.2采煤機(jī)型號(hào)的選擇

1.2.1在傾斜極薄煤層開(kāi)采過(guò)程中，為了適應(yīng)薄煤層綜采工作面中煤層底板出現(xiàn)的起伏變化，應(yīng)當(dāng)選取牽引力大，爬坡能力強(qiáng)，整機(jī)長(zhǎng)度較短、整機(jī)機(jī)身較矮的采煤機(jī)。

1.2.2在傾斜極薄煤層開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)選用多電機(jī)橫向布置，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)各自獨(dú)立，過(guò)濾器、馬達(dá)和油泵外置便于維護(hù)、檢修；機(jī)身主體為一個(gè)箱體，無(wú)對(duì)接面的采煤機(jī)。

1.2.3為了適用于大傾角開(kāi)采，選用液控制動(dòng)閥組控制制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)停車即制動(dòng)，。

1.2.4在采煤機(jī)中選擇側(cè)臂式搖臂進(jìn)行使用，這樣能夠有效的降低采煤機(jī)機(jī)身的整體高度，從而擴(kuò)展搖臂下方中的過(guò)煤空間。

1.2.5在傾斜極薄煤層開(kāi)采中選取可以對(duì)其進(jìn)行遙控控制和兩端就地控制的采煤機(jī)，這樣能夠有效的解決采煤機(jī)在操作過(guò)程中空間小以及采煤機(jī)使用人員視線差的問(wèn)題。

1.2.6為了有效地與采煤機(jī)截割轉(zhuǎn)速相匹配，對(duì)裝煤效果進(jìn)行改善，選擇大升角螺旋滾筒進(jìn)行使用。

1.3刮板輸送機(jī)型號(hào)的選擇

1.3.1刮板輸送機(jī)中的寬度，應(yīng)當(dāng)與采煤機(jī)的寬度相適應(yīng)，中部槽的高度不能太高，確保刮板輸送機(jī)的重心線與采煤機(jī)的重心線能夠有機(jī)的結(jié)合在一起，處于一個(gè)吻合的狀態(tài)，避免采煤機(jī)在截割過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)狀況，還要增加采煤機(jī)機(jī)身下方位置中的過(guò)煤量，避免刮板輸送機(jī)被大塊煤矸卡死。

1.3.2刮板輸送機(jī)中的銷排座，應(yīng)當(dāng)向采空側(cè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊莆唬@樣能夠使輸送機(jī)的重心線與采煤機(jī)的重心線有效的吻合，這樣能夠有效的提升滾筒在薄煤層開(kāi)采過(guò)程中的裝煤效果。

1.3.3刮板輸送機(jī)鏟煤板的形態(tài)應(yīng)當(dāng)設(shè)置為三角形，采煤機(jī)中的騎鏟板應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)轵T溜槽，這樣能夠有效的提升裝煤效果。

1.3.4中部槽中板應(yīng)使用20mm以上的高強(qiáng)度耐磨板。

2、極薄煤層綜采三機(jī)的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)綜合三機(jī)配套選型，將其在極薄煤層開(kāi)采工作中進(jìn)行應(yīng)用，推進(jìn)度得到有效的提升，對(duì)于綜采效益的提升起到了極其重要的推動(dòng)作用。為有效地降低極薄煤層的采高及煤質(zhì)灰分，采取三機(jī)配套的應(yīng)。由于極薄煤層開(kāi)采過(guò)程中極易出現(xiàn)采煤機(jī)機(jī)身無(wú)法通過(guò)開(kāi)采通道的情況，所以利用中部較低的刮板輸送機(jī)和機(jī)身較薄的采煤機(jī)配套使用，不僅有效的解決了這一問(wèn)題，而且有效的對(duì)煤矸卡組裝問(wèn)題的出現(xiàn)起到了防止的作用，確保了采煤機(jī)性能的發(fā)揮，使刮板運(yùn)輸機(jī)能夠良好的運(yùn)行，降低了極薄煤層開(kāi)采過(guò)程中機(jī)械設(shè)備故障發(fā)生的機(jī)率。而且利用三機(jī)配套，對(duì)于在薄煤層處于大傾角情況下竄矸所帶來(lái)的安全威脅起到了有效的防范作用，有效的保證了開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的安全。而且側(cè)臂式搖臂和大升角螺旋流筒的配套應(yīng)用，有效的提高了薄煤層開(kāi)采過(guò)程中的裝煤效果，確保了開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

3、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在極薄煤層綜采工作中采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架及膠帶輸送機(jī)的造型，則構(gòu)建成了一套極薄煤層綜采工作面的成套設(shè)備，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的配置，確保其在使用過(guò)程中取得了良好的效果。而且三機(jī)配套的應(yīng)用，有效的減輕了煤層的灰分，加快了開(kāi)采的推進(jìn)進(jìn)度，為煤層開(kāi)采提供了良好的保護(hù)，而且綜采三機(jī)配套具有節(jié)能、低故障、易維護(hù)及安全可靠的特點(diǎn)，所以在煤礦極薄煤層的開(kāi)采過(guò)程中可以進(jìn)行全面的推廣應(yīng)用。

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