關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫(kù)科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

一、極薄煤層采煤機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

為滿足0.9~1.0m薄煤層開采需要，國(guó)內(nèi)主要煤機(jī)裝備公司推出多款采煤機(jī)，主要機(jī)型MG100/238-WD、MG150/346-WD、MG200/446-WD、MG2×70/325-BWD、MG100/240-BWD、MG180/420-BWD等型號(hào)。除MG100/238-WD、MG180/420-BWD采用特殊總體布置方式外，其余均采用搖臂雙電機(jī)布置方式。MG100/238-WD型采煤機(jī)搖臂截割電機(jī)、牽引電機(jī)等布置在輸送機(jī)鏟煤板上方，充分利用了輸送機(jī)鏟煤板和槽幫上方的空間，截割電機(jī)縱向布置，有效降低了采煤機(jī)機(jī)身厚度，降低了機(jī)面高度和增大過煤空間，配套機(jī)面高度580mm。MG180/420-BWD型采煤機(jī)采用爬底板布置，采煤機(jī)主傳動(dòng)部分均布置在煤壁側(cè)。

最低采高看，僅有MG100/238-WD型采煤機(jī)采高范圍0.75~1.3m，最低采高低于0.8m?？刹捎玫臐L筒直徑750mm、850mm、950mm。

針對(duì)低于0.8m極薄煤層的開采，主要應(yīng)用的采煤機(jī)有MG110/130-TPD、MG100-TP型。

四川達(dá)竹斌郎煤礦研發(fā)了MG110/130-TPD型小機(jī)身、大功率、高截割能力自動(dòng)化爬底式電牽引滾筒采煤機(jī)。該采煤機(jī)符合0.8m以下極薄煤層賦存條件，能滿足截割頂、底板和堅(jiān)硬夾矸的需要，塊煤率高，裝煤效果好等，性能參數(shù)滿足工作面高效生產(chǎn)要求；滾筒有足夠的下切深度（100~300mm），適應(yīng)工作面過構(gòu)造時(shí)割平底板；機(jī)身和人身安全保護(hù)完善；機(jī)電保護(hù)能防止過載、過溫、防爆，對(duì)液壓油和冷卻水能抗污染，有可靠的防塵機(jī)構(gòu)。技術(shù)特征為：采高0.52~0.8m；煤層傾角≤35°；生產(chǎn)能力315t/h；裝機(jī)功率128.5kW；滾筒直徑550~800mm；截深600mm；重量11t。

MG100-TP型單滾筒爬底板采煤機(jī)是國(guó)內(nèi)機(jī)身最薄的采煤機(jī)，機(jī)身尺寸：3848mm×910mm×380mm，適用煤層厚度0.5~0.9m，煤質(zhì)中硬（f≤3），傾角＜30°的煤層，整機(jī)重量7t，電機(jī)功率100kW，生產(chǎn)能力75~100t/h，雙向采煤，牽引速度0~3m/min，采煤機(jī)正常割煤速度1m/min，當(dāng)傾角＞15°時(shí)，機(jī)器增加防滑絞車。

三一重裝研制的400B薄煤層采煤機(jī)，采用機(jī)身爬底板方式，最小可滿足0.7m煤層的綜采工藝需求。機(jī)面高度低（采礦區(qū)側(cè)550mm），過煤空間大（320mm），行走輪布置在鏟板側(cè)，采高范圍為0.7~1.4m，最小可配套650滾筒，適應(yīng)年產(chǎn)50萬t要求。機(jī)身一體化設(shè)計(jì)，機(jī)身長(zhǎng)度短（2830mm），可以最大程度適應(yīng)底板起伏變化。機(jī)身底部設(shè)有支撐滑靴，配有伸縮油缸，適應(yīng)底板起伏變化。截割部的設(shè)計(jì)上，滾筒截割頭行星直徑尺寸小，搖臂配有水平與垂直方向的擋煤板，裝煤效果好。截割電機(jī)扭矩軸采空區(qū)側(cè)拆裝，牽引電機(jī)上蓋拆裝，整機(jī)便于維護(hù)。采煤機(jī)過橋配有調(diào)斜油缸，可對(duì)煤機(jī)俯仰采進(jìn)行調(diào)節(jié)，整機(jī)俯仰采角度（+2°或-3°）。整機(jī)可適應(yīng)20~45°傾角工作面。

主要技術(shù)參數(shù)：

截割功率：2×160kW，210kW；

牽引功率：30kW；

裝機(jī)功率：385kW，485kW；

采高范圍：0.7~1.4m；

機(jī)面高度：550~750mm；

過煤高度：320mm；

滾筒直徑：650mm~1000mm。

二、極薄煤層采煤機(jī)配套

薄煤層開采的特點(diǎn)是空間狹小、設(shè)備維護(hù)困難，我國(guó)研制使用的薄煤層滾筒采煤機(jī)已有近20種。這些采煤機(jī)大致可分為騎溜式和爬底式兩種，當(dāng)采高大于0.8～0.9m時(shí)，采用騎溜式采煤機(jī)；當(dāng)采高小于0.8m時(shí)，一般采用沿底板運(yùn)行的爬底板式采煤機(jī)。騎溜采煤機(jī)方式的技術(shù)思路是在中厚煤層綜采設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過縮小設(shè)備外形尺寸、減小裝機(jī)功率以適應(yīng)薄煤層，但其最低采高只能降低至1.2m，只能開采很小比例的薄煤層，不能大范圍應(yīng)用。爬底板采煤機(jī)開采只適應(yīng)頂?shù)装鍡l件好、煤層賦存穩(wěn)定的煤層，使用范圍受到很大限制，且效率較低。

近年來，隨著科研技術(shù)的投入和薄煤層高產(chǎn)高效的要求，發(fā)展了懸機(jī)身（電機(jī)橫向）布置的采煤機(jī)，如圖1所示。

由此，發(fā)展形成了兩種典型的綜采配套方式，如圖2所示。

如上圖所示，新型布置方式的采煤機(jī)采用騎運(yùn)輸機(jī)鏟板懸臂式布置，為增大設(shè)備功率、提高設(shè)備強(qiáng)度創(chuàng)造了更大的空間。懸臂式設(shè)計(jì)、截割滾筒端面布置、牽引部和調(diào)速變頻系統(tǒng)外置，降低了機(jī)面高度、縮短了機(jī)身長(zhǎng)度，創(chuàng)造了更多空間，有利于頂板控制，對(duì)起伏底板的適應(yīng)性增強(qiáng)，檢修方便。通過支撐滑靴、導(dǎo)向裝置、連接推桿和調(diào)節(jié)千斤頂，將“三機(jī)”連結(jié)成有機(jī)整體，使位于運(yùn)輸機(jī)外側(cè)的支撐在運(yùn)輸機(jī)鏟板上的采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡和可導(dǎo)向。解決了采煤機(jī)跑偏、飄刀、啃底和運(yùn)輸機(jī)上竄下滑等問題，保障大功率設(shè)備安全高效可靠運(yùn)行。如圖3所示。

采煤機(jī)采用了空間限位的強(qiáng)制裝煤方法。將采煤機(jī)截割滾筒由側(cè)面布置改為端面布置，滾筒后方設(shè)犁煤機(jī)構(gòu)，由輸送機(jī)、采煤機(jī)、煤壁、頂?shù)装骞餐饔?，在空間上限定煤炭只能向輸送機(jī)方向運(yùn)動(dòng)，配合內(nèi)旋式滾筒使煤炭能夠順利裝載，取代單一的滾筒螺旋葉片拋灑裝煤技術(shù)，裝煤率可由30%以下提高到90%以上，解決了薄煤層裝煤效果差的難題。

有的采煤機(jī)上設(shè)計(jì)了乘人裝置，結(jié)束了人員在薄煤層工作面只能爬行的歷史，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

該類型采煤機(jī)的典型代表型號(hào)有：MG200/456-AWD、MG2×160/710-AWD、MG2×160/730-AWD、MG2×200/925-AWD，采煤機(jī)如圖4所示，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1  典型懸臂式布置采煤機(jī)參數(shù)表

這幾款采煤機(jī)均為電牽引采煤機(jī)，是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)橫向布置，全機(jī)載交流變頻調(diào)速無鏈雙驅(qū)動(dòng)電牽引采煤機(jī)。機(jī)面高度853～930mm，適用于最低采高1100～1250mm，煤層傾角≤40°的較薄煤層，綜采或高檔普采工作面。

此種采煤機(jī)同樣有其缺點(diǎn)：

（1）采煤機(jī)的重心位于煤壁側(cè)，偏出了支撐滑靴，采煤機(jī)在運(yùn)行過程中，穩(wěn)定性較差，行走系統(tǒng)受力情況惡劣，易出現(xiàn)故障。

（2）對(duì)俯采及軟底板的適應(yīng)性較差。采煤機(jī)處于俯采或底板較軟時(shí)，采煤機(jī)機(jī)身易失而向前傾倒，運(yùn)行穩(wěn)定性差。

（3）最大采高不宜超過滾筒直徑太大，采高范圍不宜過大。當(dāng)最大采高小于滾筒直徑和煤壁側(cè)機(jī)身下部空間的高度時(shí)，可按正常方式采煤，即前滾筒采上刀后滾筒采下刀；當(dāng)最大采高大于滾筒直徑和煤壁側(cè)機(jī)身下部空間的高度時(shí)，則必須更換采煤方式，前滾筒需先采下刀以截割出機(jī)身通道，否則采煤機(jī)煤壁側(cè)機(jī)身無法通過。

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