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[摘要]： 贵州新田煤矿龙潭组四号富煤带由于倾角平缓，煤层赋存相对标高约200m（+940-740m），全井田共划分六个盘区，首采盘区为一、二盘区。一、二盘区布置在+860m水平大巷以上，先期开采地段，两盘区走向长约1800m，倾斜宽约1600m。一、二盘区均采用倾斜条带开采布置方式。矿井开采为近水平～缓倾斜中厚煤层，工作面采用倾斜长壁式采煤法，后退式回采，全部冒落法管理顶板。本文主要阐述了倾斜长壁采煤法，对机械设备的要求；薄煤层综合机械化装备及工艺特点；滚筒式采煤机工作方式的特点。
[关键词]：煤矿开采 倾斜长壁 综合机械化
中图分类号：TD82 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2013）01- 0001-02
煤炭工业技术政策阐明：倾斜和缓倾斜煤层一般采用走向长壁采煤法。倾角小于12°，条件适宜的煤层采用倾斜长壁采煤法。该采煤法工艺与走向长壁采煤法的采煤工艺大致一样。其主要差异是推进方向不同，在煤层倾角小于6°～8°以上时，要根据倾斜长壁采煤的特点，改进工作面的机械设备，保持采煤机和输送机的稳定性。
1、 倾斜长壁采煤法对机械设备的要求
1） 进行倾斜长壁采煤，特别是俯斜开采，采煤机机身和滚筒对输送机上的导向管产生转矩，可能使采煤机滑向煤壁。采煤机横向稳定性较差，为避免采煤机不断钻入煤壁，一定要研究锚固输送机。靠采空区侧的采煤机圆形导向管效果较好，而磨损严重。在煤层倾角大于12°～15°时，靠煤壁侧要使用双导向装置。
2） 为使滚筒在割煤过程中与煤层底板保持平行，不留三角煤，采煤机一定设有调斜装置。
3） 工作面在采煤机割过后，部分碎煤不能全部装入输送机中，遗留在输送机与煤壁之间。特别是仰斜开采片帮严重时和俯斜开采输送机直接铺在工作面底板上时，采煤机的装煤效果差。为提高采煤机滚筒的装煤效果，在滚筒后部要加装挡煤板，选择三头螺旋的滚筒。
4） 对仰采工作面，采空区顶板岩石基本上冒落。在采空区，液压支架起支撑顶板作用，因此，应选用支撑式液压支架。
5） 对俯采工作面，采空区顶板岩石能冒落到工作面空间，液压支架可支撑顶板，避免防止砰石窜入支架内，支撑掩护式支架比较合适。
6） 在俯斜工作面，因采煤机和输送机有滑向煤壁的作用力，因此，要在液压支架上采用限制移架千斤顶行程的措施，加强支架与输送机间连接的刚性。仰斜开采时，为避免煤壁片帮，要选用带有护帮装置的液压支架。
2、 薄煤层综合机械化装备及工艺特点
薄煤层开采难度大、劳动强度大、产量低、效率低、成本高，每采吨煤所耗的劳动力约为中厚煤层的2.5～3 倍。薄煤层采煤机械可用刨煤机或滚筒式采煤机。刨煤机是薄煤层中有效的采煤机械，在适当的条件下，要优先选用刨煤机。它结构简单、电机不进入工作面、不拖电缆、工人不跟机操作、能耗低、块煤率高、操作方便、粉尘少，同时，受地质条件的限制，适用于埋藏较稳定的松软煤层。滚筒式采煤机因其适应性强、效率高及操作和维护简单，适合在薄煤层中采用。
3、 滚筒式采煤机工作方式的特点
薄煤层综采工作面采煤机可分为侧面工作式和正面工作式。前者即骑溜式采煤机，机身高度低，配套的刮板输送机高度也低，一般用在大于0.8m 的煤层。后者机身不骑坐在工作面刮板输送机上，而在前滚筒开出的机道内，采煤机的两滚筒分别装在机身的前、后两端，采煤机可在工作面穿梭工作，又称机道内采煤机。这是使用较多的薄煤层采煤机，它不骑坐在刮板输送机上面，降低了配套高度增加了刮板输送机的过煤空间，其牵引方式除了锚链牵引外，还有无链牵引。正面工作式滚筒采煤机主要有爬底板式和悬机身式。
1） 爬底板式采煤机，底部一端坐落在底板上，另一端坐落在刮板输送机的铲煤板上。主体布置及在工作面与刮板输送机和支架的配套布置情况如图1 所示（右栏）。
图1 爬底板式滚筒采煤机总体布置图
（a） 平面图； （b） 侧视图
1—滚筒；2—摇臂；3—机身；4—操纵箱；
5—导轨；6—滑靴；7—刮板输送机；8—支架
滚筒1 可由摇臂2 调整高度，在机身3 靠采空区侧伸出一操纵箱4操纵箱在刮板输送机7的上方并留有足够大的过煤空间，机身支撑在输送机靠煤壁侧并装有导轨5的铲煤板上，导轨和铲煤板既作为采煤机的主要支承点，又作为采煤机的导向轨道。在机身下的靠煤壁侧，前后装有两个液压缸的支撑滑靴6滑靴在底板上滑行，并可进行机身的调斜滑靴与底板的接触面积设计得足够大，方便采煤机在软底板上能正常工作。爬底板式采煤机工作时，前滚筒沿煤层底板截割，滚筒的直径要大于机身高度300～500mm，以便机身能够顺利通过。后滚筒沿顶板截割，这与一般中厚煤层双滚筒采煤机不同，滾筒旋转方向也不同。
2） 悬机身式滚筒采煤机不像爬底板式采煤机有支撑滑靴，而是在刮板输送机的挡煤板顶部装有导向管，机身靠采空区侧安装有抓手，抓在导向管上，采煤机的重量主要支承在刮板输送机的铲煤板上，机身悬在刮板输送机靠煤壁侧的一边，为平衡处在悬臂状态的机身，除导向管限位外，主要是在操纵箱一侧加配重6，如图2 所示。
图2 悬机身式滚筒采煤机工作情况
1—滚筒；2—摇臂；3—截割部减速箱
4—电机部；5—牵引部；6—操纵箱与配重
悬机身式采煤机的机身底面距煤层底板有170～320mm，这样可使采煤机较好地适应底板起伏不平的工作面。采煤机工作时，前滚筒要沿顶板截割并把割下的煤装入刮板输送机，后滚筒沿底板截割剩余的底煤。滚筒的旋转方向仍与一般的双滚筒采煤机一样，即前滚筒采用顺时针旋转，后滚筒采用逆时针旋转。前滚筒沿顶板开出的空间，应能使采煤机悬伸的机身顺利通过。
3） 薄煤层滚筒式采煤机的特点。因采高限制，采煤机骑坐刮板输送机的困难较大，适合采用爬底板式或悬身式采煤机，滚筒位置采用正面工作式，可解决采煤机机身通过的问题。还提高了工作面的通风能力，这对瓦斯较大的薄煤层工作面有重要意义。薄煤层的循环产量较低，为提高生产率，一定加快工作面推进速度，这就要求加大采煤机功率，提高牵引速度。滚筒式采煤机粉煤率较高，薄煤层滚筒采煤机更高。一些薄煤层采煤机6mm 以下级的粉煤率高达65%以上。这是由于在煤层较薄时，滚筒的直径可能比截深还小，螺旋叶片的装煤能力降低，二次破坏严重，因此，粉煤率增高。为增加块煤率，降低粉煤率，要合理选择滚筒参数，注意截齿排列，还要探索新的破煤方法。考虑薄煤层采煤机跟机操作困难，离机控制装置已采用。薄煤层采煤机要向遥控、程序控制和自动监控等方向发展。
4） 薄煤层综采工作面输送机和液压支架的特点。薄煤层矿压显现比较缓和，因此，液压支架工作阻力和初撑力较低；支架在最低支护状态时，要保证顶梁下面有高400mm、宽600mm 的人行道；支架调高范围大，伸缩比在2.5～3.0 左右；顶梁、底座的厚度要小，而要有足够的强度；底座为分体式结构，便于排砰；为减少控顶距，要先移输送机，后移液压支架；多为单向或双向邻架控制，以保证操作人员安全，减小劳动强度。
结束语
薄煤层综采工作面的薄弱环节是落煤和装煤，输送机的运输能力要大于采煤机的生产能力，以避免由于输送机能力低而影响割煤；薄煤层波浪起伏变化较大，输送机对煤层底板不平状态要有较强适应性；在采煤机骑溜运行的薄煤层综采工作面，要采用薄溜槽输送机，以增大过机和过煤空间；要选用双边链输送机，它对煤层起伏变化适应能力较强，还有较大的过煤空间。
[关键词]：煤矿开采 倾斜长壁 综合机械化
中图分类号：TD82 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2013）01- 0001-02
煤炭工业技术政策阐明：倾斜和缓倾斜煤层一般采用走向长壁采煤法。倾角小于12°，条件适宜的煤层采用倾斜长壁采煤法。该采煤法工艺与走向长壁采煤法的采煤工艺大致一样。其主要差异是推进方向不同，在煤层倾角小于6°～8°以上时，要根据倾斜长壁采煤的特点，改进工作面的机械设备，保持采煤机和输送机的稳定性。
1、 倾斜长壁采煤法对机械设备的要求
1） 进行倾斜长壁采煤，特别是俯斜开采，采煤机机身和滚筒对输送机上的导向管产生转矩，可能使采煤机滑向煤壁。采煤机横向稳定性较差，为避免采煤机不断钻入煤壁，一定要研究锚固输送机。靠采空区侧的采煤机圆形导向管效果较好，而磨损严重。在煤层倾角大于12°～15°时，靠煤壁侧要使用双导向装置。
2） 为使滚筒在割煤过程中与煤层底板保持平行，不留三角煤，采煤机一定设有调斜装置。
3） 工作面在采煤机割过后，部分碎煤不能全部装入输送机中，遗留在输送机与煤壁之间。特别是仰斜开采片帮严重时和俯斜开采输送机直接铺在工作面底板上时，采煤机的装煤效果差。为提高采煤机滚筒的装煤效果，在滚筒后部要加装挡煤板，选择三头螺旋的滚筒。
4） 对仰采工作面，采空区顶板岩石基本上冒落。在采空区，液压支架起支撑顶板作用，因此，应选用支撑式液压支架。
5） 对俯采工作面，采空区顶板岩石能冒落到工作面空间，液压支架可支撑顶板，避免防止砰石窜入支架内，支撑掩护式支架比较合适。
6） 在俯斜工作面，因采煤机和输送机有滑向煤壁的作用力，因此，要在液压支架上采用限制移架千斤顶行程的措施，加强支架与输送机间连接的刚性。仰斜开采时，为避免煤壁片帮，要选用带有护帮装置的液压支架。
2、 薄煤层综合机械化装备及工艺特点
薄煤层开采难度大、劳动强度大、产量低、效率低、成本高，每采吨煤所耗的劳动力约为中厚煤层的2.5～3 倍。薄煤层采煤机械可用刨煤机或滚筒式采煤机。刨煤机是薄煤层中有效的采煤机械，在适当的条件下，要优先选用刨煤机。它结构简单、电机不进入工作面、不拖电缆、工人不跟机操作、能耗低、块煤率高、操作方便、粉尘少，同时，受地质条件的限制，适用于埋藏较稳定的松软煤层。滚筒式采煤机因其适应性强、效率高及操作和维护简单，适合在薄煤层中采用。
3、 滚筒式采煤机工作方式的特点
薄煤层综采工作面采煤机可分为侧面工作式和正面工作式。前者即骑溜式采煤机，机身高度低，配套的刮板输送机高度也低，一般用在大于0.8m 的煤层。后者机身不骑坐在工作面刮板输送机上，而在前滚筒开出的机道内，采煤机的两滚筒分别装在机身的前、后两端，采煤机可在工作面穿梭工作，又称机道内采煤机。这是使用较多的薄煤层采煤机，它不骑坐在刮板输送机上面，降低了配套高度增加了刮板输送机的过煤空间，其牵引方式除了锚链牵引外，还有无链牵引。正面工作式滚筒采煤机主要有爬底板式和悬机身式。
1） 爬底板式采煤机，底部一端坐落在底板上，另一端坐落在刮板输送机的铲煤板上。主体布置及在工作面与刮板输送机和支架的配套布置情况如图1 所示（右栏）。
图1 爬底板式滚筒采煤机总体布置图
（a） 平面图； （b） 侧视图
1—滚筒；2—摇臂；3—机身；4—操纵箱；
5—导轨；6—滑靴；7—刮板输送机；8—支架
滚筒1 可由摇臂2 调整高度，在机身3 靠采空区侧伸出一操纵箱4操纵箱在刮板输送机7的上方并留有足够大的过煤空间，机身支撑在输送机靠煤壁侧并装有导轨5的铲煤板上，导轨和铲煤板既作为采煤机的主要支承点，又作为采煤机的导向轨道。在机身下的靠煤壁侧，前后装有两个液压缸的支撑滑靴6滑靴在底板上滑行，并可进行机身的调斜滑靴与底板的接触面积设计得足够大，方便采煤机在软底板上能正常工作。爬底板式采煤机工作时，前滚筒沿煤层底板截割，滚筒的直径要大于机身高度300～500mm，以便机身能够顺利通过。后滚筒沿顶板截割，这与一般中厚煤层双滚筒采煤机不同，滾筒旋转方向也不同。
2） 悬机身式滚筒采煤机不像爬底板式采煤机有支撑滑靴，而是在刮板输送机的挡煤板顶部装有导向管，机身靠采空区侧安装有抓手，抓在导向管上，采煤机的重量主要支承在刮板输送机的铲煤板上，机身悬在刮板输送机靠煤壁侧的一边，为平衡处在悬臂状态的机身，除导向管限位外，主要是在操纵箱一侧加配重6，如图2 所示。
图2 悬机身式滚筒采煤机工作情况
1—滚筒；2—摇臂；3—截割部减速箱
4—电机部；5—牵引部；6—操纵箱与配重
悬机身式采煤机的机身底面距煤层底板有170～320mm，这样可使采煤机较好地适应底板起伏不平的工作面。采煤机工作时，前滚筒要沿顶板截割并把割下的煤装入刮板输送机，后滚筒沿底板截割剩余的底煤。滚筒的旋转方向仍与一般的双滚筒采煤机一样，即前滚筒采用顺时针旋转，后滚筒采用逆时针旋转。前滚筒沿顶板开出的空间，应能使采煤机悬伸的机身顺利通过。
3） 薄煤层滚筒式采煤机的特点。因采高限制，采煤机骑坐刮板输送机的困难较大，适合采用爬底板式或悬身式采煤机，滚筒位置采用正面工作式，可解决采煤机机身通过的问题。还提高了工作面的通风能力，这对瓦斯较大的薄煤层工作面有重要意义。薄煤层的循环产量较低，为提高生产率，一定加快工作面推进速度，这就要求加大采煤机功率，提高牵引速度。滚筒式采煤机粉煤率较高，薄煤层滚筒采煤机更高。一些薄煤层采煤机6mm 以下级的粉煤率高达65%以上。这是由于在煤层较薄时，滚筒的直径可能比截深还小，螺旋叶片的装煤能力降低，二次破坏严重，因此，粉煤率增高。为增加块煤率，降低粉煤率，要合理选择滚筒参数，注意截齿排列，还要探索新的破煤方法。考虑薄煤层采煤机跟机操作困难，离机控制装置已采用。薄煤层采煤机要向遥控、程序控制和自动监控等方向发展。
4） 薄煤层综采工作面输送机和液压支架的特点。薄煤层矿压显现比较缓和，因此，液压支架工作阻力和初撑力较低；支架在最低支护状态时，要保证顶梁下面有高400mm、宽600mm 的人行道；支架调高范围大，伸缩比在2.5～3.0 左右；顶梁、底座的厚度要小，而要有足够的强度；底座为分体式结构，便于排砰；为减少控顶距，要先移输送机，后移液压支架；多为单向或双向邻架控制，以保证操作人员安全，减小劳动强度。
结束语
薄煤层综采工作面的薄弱环节是落煤和装煤，输送机的运输能力要大于采煤机的生产能力，以避免由于输送机能力低而影响割煤；薄煤层波浪起伏变化较大，输送机对煤层底板不平状态要有较强适应性；在采煤机骑溜运行的薄煤层综采工作面，要采用薄溜槽输送机，以增大过机和过煤空间；要选用双边链输送机，它对煤层起伏变化适应能力较强，还有较大的过煤空间。