大傾角綜采面采煤機(jī)裝煤效果分析

贠東風(fēng)，任奉天，伍永平，雷 奇，谷 斌

(1.西安科技大學(xué) 能源學(xué)院，陜西 西安 710054；2.教育部西部礦井開采及災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054)

基礎(chǔ)研究

大傾角綜采面采煤機(jī)裝煤效果分析

贠東風(fēng)1,2，任奉天1，伍永平1,2，雷 奇1，谷 斌1

(1.西安科技大學(xué) 能源學(xué)院，陜西 西安 710054；2.教育部西部礦井開采及災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054)

裝煤為綜采工作面五道工序之一，裝煤效果直接決定刮板輸送機(jī)的推移量和綜采面生產(chǎn)效率。大傾角煤層走向長(zhǎng)壁綜采生產(chǎn)實(shí)踐表明，隨著工作面傾角的增大，裝煤效果急劇變差?；跐L筒裝煤原理和工作面傾角，分析了影響大傾角煤層走向長(zhǎng)壁綜采工作面采煤機(jī)裝煤效果的主要因素。指出在未采用弧形擋煤板時(shí),采煤機(jī)下行割煤的滾筒裝煤效果遠(yuǎn)比上行割煤要好。而加裝弧形擋煤板后，上、下行割煤均可獲得最佳裝煤效果。建議采取加裝弧形擋煤板、優(yōu)化滾筒參數(shù)和降低溜槽高度措施改善大傾角煤層走向長(zhǎng)壁工作面采煤機(jī)裝煤效果。

大傾角煤層；綜采工作面；裝煤；弧形擋煤板

煤炭作為我國(guó)的主要能源，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有不可替代性[1]。隨著開采強(qiáng)度的加大，賦存條件較好的煤層逐漸開采殆盡，大傾角煤層開采愈加受到國(guó)內(nèi)學(xué)者和業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。大傾角煤層儲(chǔ)量約占我國(guó)煤炭探明儲(chǔ)量的20%和產(chǎn)量的10%，且半數(shù)以上為優(yōu)質(zhì)焦煤和無煙煤[2-3]。自20世紀(jì)80年代我國(guó)著手研究大傾角煤層綜合機(jī)械化開采技術(shù)(簡(jiǎn)稱大傾角綜采,下同)以來，先后在遼寧沈陽、安徽淮南、河北開灤、新疆烏魯木齊等礦區(qū)進(jìn)行過試驗(yàn)。1998年四川華鎣山礦務(wù)局與西安科技大學(xué)合作的綠水洞煤礦大傾角中厚煤層走向長(zhǎng)壁綜采技術(shù)研究攻關(guān)項(xiàng)目的成功，為我國(guó)大傾角綜采經(jīng)驗(yàn)積累和理論完善奠定了基礎(chǔ)[4]。近十多年來我國(guó)大傾角煤層安全高效長(zhǎng)壁綜采技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，大傾角煤層長(zhǎng)壁綜采面采煤機(jī)裝煤效果遠(yuǎn)不如緩傾斜煤層，而且工作面傾角越大，裝煤效果越差。顯然，改善采煤機(jī)裝煤效果可減少浮煤，有利于將刮板輸送機(jī)推到位并提高工作面產(chǎn)量。而針對(duì)如何改善裝煤效果這一問題，近年來許多專家學(xué)者從不同角度進(jìn)行了研究，例如通過建立滾筒螺旋葉片參數(shù)與滾筒裝煤能力間的數(shù)學(xué)模型，得到最佳滾筒結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)[5]；從筒轂形狀入手，設(shè)計(jì)錐形筒轂以充分利用煤層的壓張效應(yīng)，錐形筒轂附加軸向力還可加快煤流的輸送速度[6]；在分析塊煤在螺旋葉片上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的前提下，通過建立數(shù)學(xué)模型以獲得采煤機(jī)滾筒參數(shù)最優(yōu)區(qū)間，另外運(yùn)用PSO-GACA算法使得滾筒和搖臂結(jié)構(gòu)參數(shù)得以優(yōu)化[7]?？傮w來看，大部分研究側(cè)重于裝煤機(jī)理、滾筒參數(shù)、搖臂結(jié)構(gòu)等方面。而遺憾的是尚未檢索到專門針對(duì)大傾角煤層長(zhǎng)壁綜采面采煤機(jī)裝煤效果差及其如何改善的研究文獻(xiàn)，與大傾角工作面支架防倒防滑、采煤機(jī)牽引制動(dòng)、刮板輸送機(jī)銷排及其支承座的強(qiáng)化等方面的研究與試驗(yàn)所取得的卓有成效結(jié)果形成鮮明對(duì)照的是，采煤機(jī)裝煤效果差一直未引起足夠重視。

1 大傾角綜采面裝煤特點(diǎn)

目前大傾角工作面基本上沿用近水平煤層采煤機(jī)，只是為適應(yīng)工作面傾角增大，采煤機(jī)增大了牽引力和提高了行走輪強(qiáng)度，采用可靠制動(dòng)系統(tǒng)以及改善潤(rùn)滑效果，以保證采煤機(jī)能在大傾角工作面安全運(yùn)行[8-9]。由于兩滾筒螺旋葉片分別為左右螺旋，為保證螺旋葉片向刮板輸送機(jī)裝煤，螺旋葉片的旋向應(yīng)與滾筒轉(zhuǎn)向相適應(yīng)[10-11]，所以兩滾筒旋向相反(左螺旋葉片滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而右螺旋葉片滾筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn))。前后滾筒裝煤方式可參照螺旋輸送器。就裝煤而言，滾筒對(duì)煤的作用機(jī)理為螺旋葉片將滾筒截齒割落的煤通過拋射和推擠2種方式裝入刮板輸送機(jī)[12]。

采煤機(jī)在近水平及緩傾斜煤層中割煤時(shí)，前滾筒割落的煤塊相對(duì)于煤層底板有一定的初始高度，并且沿滾筒切向和軸向有一定的初速度分量，故在下落過程中煤塊沿滾筒軸向的推送距離相對(duì)較遠(yuǎn)[13]。即使不裝弧形擋煤板，大部分割落的煤塊也能通過螺旋葉片推送或甩到刮板輸送機(jī)內(nèi)，剩余部分通過滾筒螺旋葉片帶動(dòng)最終被甩到滾筒后下方煤壁與溜槽之間底板上形成浮煤，待后滾筒割煤時(shí)再被裝入刮板輸送機(jī)。

后滾筒割煤時(shí)，由于自身割煤高度較低，搖臂下的過煤空間較小(采用彎搖臂有所改善但仍顯不夠)，再加上鏟煤板附近遺留浮煤對(duì)這部分被裝煤塊的阻礙，僅有部分破碎煤塊和前滾筒遺留浮煤被推入刮板輸送機(jī)，相當(dāng)數(shù)量的煤被拋撒到滾筒后方底板上再次形成浮煤。割落煤塊的運(yùn)行軌跡主要受螺旋葉片向后拋射的影響，拋射距離與滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑成正比。

采煤機(jī)單向割煤時(shí)，反向清浮煤。浮煤受到滾筒螺旋葉片的軸向推力和法向甩力，尤其是高于刮板輸送機(jī)的浮煤，在螺旋葉片的作用下也能裝入刮板輸送機(jī)槽內(nèi)。而低于槽幫的浮煤主要靠推移刮板輸送機(jī)時(shí)鏟煤板將其鏟入刮板輸送機(jī)槽內(nèi)。

由于緩傾斜煤層綜采工作面采煤機(jī)截割下的煤拋射相對(duì)較近，加上弧形擋煤板在實(shí)際使用中的翻轉(zhuǎn)不暢和大塊矸石別卡等原因，國(guó)內(nèi)幾乎所有煤礦在訂購(gòu)采煤機(jī)時(shí)均舍棄了弧形擋煤板。

但國(guó)外的近水平煤層超長(zhǎng)綜采面仍然采用弧形擋煤板配合滾筒裝煤，以實(shí)現(xiàn)良好的裝煤效果且能及時(shí)推溜到位并雙向割煤。例如，位于美國(guó)西弗吉尼亞州的美國(guó)穆林(Mureey)能源公司馬里昂(Marion)煤礦，長(zhǎng)約427m的近水平煤層綜采工作面，采用德國(guó)DBT采煤機(jī)牽引速度快且滾筒轉(zhuǎn)速高，采煤機(jī)仍裝有弧形擋煤板，裝煤效果很好(據(jù)本文第一作者于2016年暑期赴美參加國(guó)際采礦巖層控制會(huì)議并考察馬里昂煤礦的出訪報(bào)告)，為推移輸送機(jī)到位和雙向割煤創(chuàng)造了有利條件，實(shí)現(xiàn)了工作面的快速推進(jìn)。

在大傾角綜采工作面，隨著煤層傾角增大，落煤在自身重力和滾筒旋轉(zhuǎn)的綜合作用下向采煤機(jī)后下方采空區(qū)側(cè)拋射，尤其在不使用弧形擋煤板時(shí)，落煤很難及時(shí)裝入刮板輸送機(jī)。在拋射過程中，塊煤率下降，浮煤向下端頭方向堆積，工作面粉塵量也大大增加。

究竟在大傾角綜采工作面，采煤機(jī)有無必要采用弧形擋煤板配合滾筒螺旋葉片裝煤一直存在激烈爭(zhēng)議。贊成者(也包括本文作者)認(rèn)為弧形擋煤板能阻擋煤炭拋射，達(dá)到良好的裝煤效果，且可為雙向割煤創(chuàng)造條件并消除刮板輸送機(jī)頭人工清理大量浮煤所帶來的重體力勞動(dòng)和安全隱患。反對(duì)者則認(rèn)為弧形擋煤板依然存在翻轉(zhuǎn)不暢甚至卡死的老問題，且難以有效發(fā)揮裝煤作用。

“王家山煤礦大傾角綜放技術(shù)研究”系西安科技大學(xué)與靖遠(yuǎn)煤業(yè)集團(tuán)合作的難采煤層科技攻關(guān)項(xiàng)目?！叭龣C(jī)”選型配套為該項(xiàng)目的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一。在進(jìn)行“三機(jī)”選型配套方案論證時(shí)，就針對(duì)采煤機(jī)是否加裝弧形擋煤板的問題，課題組和采煤機(jī)廠家曾有過激烈的爭(zhēng)論。出于安全和改善裝煤效果考慮，課題組堅(jiān)持加裝機(jī)械控制、可360°翻轉(zhuǎn)的弧形擋煤板。但廠家認(rèn)為弧形擋煤板翻轉(zhuǎn)不暢，采煤機(jī)幾乎都不用而不愿加裝。最終在靖遠(yuǎn)煤業(yè)集團(tuán)協(xié)調(diào)下廠家作出讓步并勉強(qiáng)同意加裝?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明加裝弧形擋煤板裝煤效果良好，浮煤量極少且推溜順暢。

應(yīng)當(dāng)說明，在工業(yè)性試驗(yàn)的44407工作面使用中遇到搖臂上端頂部加裝的弧形擋煤板翻轉(zhuǎn)齒輪馬達(dá)外殼與支架頂梁干涉導(dǎo)致滾筒割頂高度降低(挑頂量不足)，加之弧形擋煤板翻轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)的別卡問題難以在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處理，迫于無奈最終將弧形擋煤板拆除。這就必然造成大傾角綜采工作面下部浮煤堆積，導(dǎo)致推溜距不足(如圖1所示)，有效截深減小，采煤機(jī)滾筒與液壓支架梁端發(fā)生干涉。必須再次強(qiáng)調(diào)，拆掉弧形擋煤板并非因其裝煤效果不佳。

圖1 下部堆煤導(dǎo)致推溜距不足

2 裝煤效果及其分析

在大傾角綜采工作面，采煤機(jī)割煤方式也是影響裝煤效果的因素之一。由于工作面傾角增大，大傾角煤層采煤機(jī)割煤有了上行與下行之分，其裝煤效果也出現(xiàn)了極大的差異。

2.1 上行割煤

上行割煤即從刮板輸送機(jī)機(jī)頭向機(jī)尾割煤。采煤機(jī)上行割煤時(shí)(上滾筒割頂煤，下滾筒割底煤)，如圖2所示。上滾筒割落的部分頂煤由螺旋葉片帶動(dòng)，還未來得及向刮板輸送機(jī)側(cè)旋推就被甩向或者滑落到滾筒后下方，僅有少部分煤被滾筒旋推到刮板輸送機(jī)。上滾筒割落的煤在下落過程中部分被裝入刮板輸送機(jī)，剩余的煤成為浮煤。到了下滾筒割底煤時(shí)，前方遺留的浮煤和部分底煤再一次被旋起。在未安裝弧形擋煤板時(shí)，底板上的浮煤及割落的底煤被左螺旋逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的下滾筒螺旋葉片旋起，至最高點(diǎn)后以初速度V0向下作拋物線運(yùn)動(dòng)[14]。

圖2 上行割煤

與落煤拋射方向相反，采煤機(jī)以牽引速度Vj沿工作面傾斜上行。采煤機(jī)上行牽引速度Vj使被拋射的煤塊落點(diǎn)上移。與近水平或緩傾斜綜采工作面相比，大傾角綜采工作面隨著煤層傾角增大，落到底板上的點(diǎn)(觸底點(diǎn))不僅下移(如圖3所示)而且落煤還要向下滑滾，這就導(dǎo)致機(jī)頭處浮煤大量堆積。

圖3 落煤運(yùn)動(dòng)分析

當(dāng)采煤機(jī)牽引速度Vj為0m/s，即采煤機(jī)在原地裝煤時(shí)，煤塊會(huì)以初速度V0向下端頭方向拋射。若忽略煤流中煤塊的相互作用，底板上的煤塊受葉片旋轉(zhuǎn)作用被旋拋起到圖3所示位置時(shí)，初速度V0可分解為沿煤壁平面的分量V01和沿滾筒軸向的分量V02。其中做圓周運(yùn)動(dòng)的初速度分量V01為

V01=λVt

(1)

式中，λ為底板浮煤被螺旋葉片旋起后與螺旋葉片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度系數(shù)，λ∈[0,1]。未被旋起時(shí)，λ=0；被旋起且與螺旋葉片無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，λ=1。Vt為t時(shí)刻煤塊在滾筒輪轂至螺旋葉片邊沿間運(yùn)動(dòng)的線速度。

Vt=ωRt

(2)

式中，ω為滾筒轉(zhuǎn)速，rad/s；Rt為t時(shí)刻煤塊在螺旋葉片上做圓周運(yùn)動(dòng)的圓周半徑，Rt∈[r,R]，(r為滾筒輪轂半徑,m；R為滾筒半徑，m)。

因此，滾筒旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)浮煤旋轉(zhuǎn)的速度與滾筒轉(zhuǎn)速、輪轂半徑、螺旋葉片高度以及浮煤與滾筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。當(dāng)忽略浮煤與滾筒螺旋葉片之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，

V01max=ωR

(3)

V01min=ωr

(4)

由此可見，降低滾筒轉(zhuǎn)速ω、減小螺旋葉片高度(也就是減小滾筒半徑R)和輪轂直徑(也就是減小輪轂半徑r)有利于降低浮煤向下拋射的初速度。

下端頭靠近煤壁輸送機(jī)機(jī)頭處三角煤主要靠下滾筒進(jìn)行截割并裝載。由于過渡槽高度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)槽升高，再加上重力和煤層傾角的影響，下滾筒在截割過程中會(huì)將落煤向下端頭拋撒，最終造成下端頭處大量浮煤堆積。尤其當(dāng)大傾角綜采工作面下段傾角變小(如綠水洞6134工作面下段傾角降為28°左右)或采用圓弧段布置(如王家山44407工作面)時(shí)，浮煤在機(jī)頭處堆積量更大(如圖4所示)。機(jī)頭處集聚的大量浮煤即使靠采煤機(jī)反復(fù)多趟裝載，未加裝弧形擋煤板的滾筒也難以將機(jī)頭處堆積的浮煤裝凈，刮板輸送機(jī)頭無法推移到位，必須人工清煤，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率較低且存在工作面飛煤矸傷人的安全隱患[15]。

圖4 工作面圓弧段機(jī)頭處浮煤堆積

特別是煤遇水泥化(如窯街煤電公司長(zhǎng)山子煤礦大傾角綜放面的煤遇水嚴(yán)重泥化)后，與滾筒螺旋葉片粘結(jié)，減小了裝煤有效容積，更為嚴(yán)重的是煤泥淤積在刮板輸送機(jī)機(jī)頭與煤壁之間，隨著拋撒量增加，越積越多[16]，大量淤積浮煤直接導(dǎo)致刮板輸送機(jī)機(jī)頭不能推移到位，有時(shí)強(qiáng)頂硬推造成連桿與溜槽連接銷被剪斷，如圖5所示。

圖5 浮煤導(dǎo)致連接銷被剪斷

2.2 下行割煤

下行割煤即從機(jī)尾割向機(jī)頭，如圖6所示。割煤過程中采煤機(jī)牽引阻力大幅度減小，下滾筒割落的煤也會(huì)向刮板輸送機(jī)與煤壁之間拋射，但拋射煤量相對(duì)上行割煤銳減，并且沿滾筒軸向距端面最遠(yuǎn)處的螺旋葉片會(huì)給其附近落煤一個(gè)阻止其自由下落的力，使得采煤機(jī)下滾筒割落的煤向上滾筒方向運(yùn)動(dòng)?？拷嗣娴穆涿菏艿浇馗顖A弧面的約束和螺旋葉片的作用，依靠滾筒旋推力，從滾筒附近滑落到刮板輸送機(jī)或暫時(shí)滯留在滾筒下部。

圖6 下行割煤

上滾筒割煤時(shí)，底煤高度相對(duì)下滾筒割的頂煤高度較低，部分割落的煤在截齒的作用下會(huì)朝下滾筒方向運(yùn)動(dòng)，最終堆到底板或者采煤機(jī)機(jī)身后。其余部分和下滾筒割落的煤受弧形煤壁約束無法直接向下端頭拋射，會(huì)順著刮板輸送機(jī)一側(cè)滑落或者在螺旋葉片旋推作用下裝入刮板輸送機(jī)。落煤向液壓支架及人行道拋射的問題也得到了緩解。通過及時(shí)伸出前探梁并打開護(hù)幫板，能有效支護(hù)頂板，割通運(yùn)輸平巷下幫后，采煤機(jī)上行清煤，安全性好[17]。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)浮煤多分布在機(jī)身附近的底板上，在一定程度上減少了割落煤塊的下滑，緩解了圓弧段處浮煤的堆積。因此，下行割煤對(duì)改善裝煤效果極為有利。

綜上所述，下行割煤煤塊拋向采空區(qū)側(cè)的數(shù)量、速度及范圍都遠(yuǎn)小于上行割煤。而且下行割煤能耗較小且能防止因制動(dòng)失靈導(dǎo)致的采煤機(jī)下沖。相比之下，下行割煤明顯優(yōu)于上行割煤。所以為了避免上行割煤的缺點(diǎn)，綠水洞煤礦6134工作面、靖遠(yuǎn)王家山煤礦44407工作面、東峽煤礦37220綜放工作面均采用下行割煤，上行清浮煤的割煤方式[15,17-18]。目前幾乎所有的大傾角煤層走向長(zhǎng)壁綜采綜放面都采用這種自上而下的割煤方式。

需要特別指出的是，下行割煤進(jìn)刀后反向上行割三角煤時(shí)，上行割煤的落煤拋撒、難以裝入刮板輸送機(jī)的問題會(huì)依然存在，加裝弧形擋煤板是解決此問題的最佳選擇。

3 提高滾筒采煤機(jī)裝煤效果措施

3.1 加裝弧形擋煤板

綜上所述，弧形擋煤板作為采煤機(jī)滾筒螺旋葉片裝煤的一種配套裝置，對(duì)提高裝煤效率至關(guān)重要，國(guó)外不但未淘汰反而在堅(jiān)持使用。尤其在大傾角綜采工作面,采煤機(jī)仍然沿用普通采煤機(jī)滾筒(并未針對(duì)大傾角綜采工作面專門設(shè)計(jì))，滾筒轉(zhuǎn)速偏高，煤塊滑滾和拋射將導(dǎo)致裝煤效率銳減。如何將拋射滑落的煤炭限制在裝煤范圍是大傾角煤層采煤機(jī)提高裝煤效率的關(guān)鍵。王家山煤礦44407大傾角特厚煤層綜放面采煤機(jī)加裝弧形擋煤板后獲得了良好的裝煤效果[19]。冀中能源股份有限公司葛泉礦1621工作面在采煤機(jī)滾筒安裝擋煤板和適當(dāng)調(diào)整采煤機(jī)割煤速度后，裝煤效率可達(dá)80%以上[20]。

由此可見，弧形擋煤板對(duì)改善大傾角綜采工作面裝煤效果是必要的。當(dāng)務(wù)之急應(yīng)重點(diǎn)從設(shè)計(jì)制造方面集中攻關(guān)解決弧形擋煤板因別卡造成的翻轉(zhuǎn)不暢的問題。

3.2 優(yōu)化滾筒參數(shù)

合理的滾筒參數(shù)會(huì)直接改善裝煤效果。在大傾角工作面，滾筒若能及時(shí)有效地把截落的煤裝入刮板輸送機(jī)里，拋撒滾落的煤量自然會(huì)減少。建議針對(duì)大傾角綜采面坡度大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造并試驗(yàn)低轉(zhuǎn)速、小直徑專用滾筒。優(yōu)化葉片高度、節(jié)距與葉片螺旋升角，并使采煤機(jī)牽引速度與滾筒轉(zhuǎn)速相匹配，以期解決大傾角綜采面上行割煤裝煤效率低下的難題。

3.3 降低刮板輸送機(jī)高度

在不影響刮板鏈強(qiáng)度和正常運(yùn)行的前提下，可借鑒德國(guó)DBT公司的技術(shù)，將豎立的刮板鏈環(huán)的上半環(huán)設(shè)計(jì)為水平狀，下半環(huán)保持不變，如圖7所示，以降低刮板輸送機(jī)槽幫高度，有利于裝煤和鏟煤板鏟起浮煤，提高裝煤效率。

圖7 平頂形立環(huán)刮板鏈環(huán)

4 結(jié) 論

(1)隨著煤層傾角增大，大傾角綜采面采煤機(jī)裝煤效果急劇變差，工作面下部浮煤堆積影響推溜，造成推溜距不足，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致采煤機(jī)滾筒與支架梁端干涉。

(2)下行割煤采煤機(jī)牽引阻力相對(duì)較小，落煤向采空區(qū)拋撒較少，裝煤效果和人員設(shè)備安全性較好，下行割煤優(yōu)于上行割煤。

(3)通過恢復(fù)性地采用弧形擋煤板，降低刮板輸送機(jī)高度、優(yōu)化滾筒參數(shù)和使采煤機(jī)牽引速度與滾筒轉(zhuǎn)速相匹配等綜合措施，以期全面改善大傾角工作面裝煤效果。

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[責(zé)任編輯：王興庫(kù)]

Analysis of Coal Loading Effect of Coal Cutter in Fully Mechanized Coal Mining Face with Dip Angle

YUN Dong-feng1,2，REN Feng-tian1，WU Yong-ping1,2，LEI Qi1，GU Bin1

(1.Energy School，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China；2.Key Laboratory of Education Ministry Western Mine Mining and Disasters Prevention and Control，Xi’an ，710054，China)

Coal loading process is one of five processes of fully mechanized coal mine face,scraper conveyor processing amount and fully mechanized working face production rate was determined by coal loading effect directly.The production practical of longwall mining along the strike with large angle coal seam showed that coal loading effect decreased obviously with working face incline angle increased.Based on roller coal loading principle and working face dip angle，then the main factors that influenced coal cutter loading effect of longwall mining along the strike with large angle coal seam were analyzed.Roller coal loading effect was more better with downward cutting method then upward without arch spillplate，when arch spillplate was applied，the optimal coal loading effect could arrived with all cutting method.it suggests that coal cutter loading effect of longwall mining along the strike with large dip angle coal seam could be improved under arch spillplate application and optimized roller parameters and decreased chute height.

coal seam with large dip angle ；fully mechanized coal mining face；coal loading；arch spillplate

2016-12-07

10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2017.03.001

國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(90210012);國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“大傾角煤層長(zhǎng)壁工作面安全高效開采基礎(chǔ)研究”(51634007)

贠東風(fēng)(1962-)，男，陜西臨潼人，教授，主要從事巷道支護(hù)、復(fù)雜煤層開采與系統(tǒng)復(fù)雜性方面的教學(xué)與科研。

贠東風(fēng)，任奉天，伍永平，等.大傾角綜采面采煤機(jī)裝煤效果分析[J].煤礦開采，2017，22(3)：1-5.

TD823.93

A

1006-6225(2017)03-0001-05