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滚筒采煤机与普通机械化采煤

摘要:主要分析了骑槽式采煤机组和爬底板采煤机组中的单向迎面截割、双向迎面截割以及双向侧面截割采煤工艺方式及其中存在的问题,以期为我国煤炭开采业提供依据,提高煤炭产量,满足经济发展需求。

关键词:滚筒式采煤机;普通机械化;采煤方式;工艺分析

引言

我国是世界上煤炭资源最为丰富的国家之一,目前已探明保有储煤量约在2.3亿t以上,并且煤炭品种齐全,随着改革开放以来,社会经济的快速发展和科学技术水平不断进步,使我国居民对煤炭需求量也在不断提高,煤炭事业迅速发展使落后的回采工艺得到创新,逐渐开始推广普通机械化和综合机械化采煤设备工艺的投入使用。为保证我国产煤量能够满足群众日益强大的需求,本文分析滚筒采煤机普通机械化采煤中的骑槽式和爬底板采煤工艺。滚筒采煤机具有较高落煤能力,能够快速适应煤层地质变化,具有工作稳定、开采能力强等优点,通常被应用于截割阻力系数为250~300kg/cm的可切割岩石中,在我国煤炭开采中应用频率较高。通常情况下,采高不高于0.8m时选用爬底板采煤机,采高处于0.8~1.0m时采用骑槽式采煤机,现针对以上两种工艺进行简要分析。

1滚筒采煤机基本组成部分

滚筒采煤机是一种铣削式浅截深采采煤机械,分成牵引、截割以及动力三个组成部分。牵引部分包括牵引链、链轮、拉紧装置及液压传动装置几部分;截割包括减速器及工作机构等;动力部分包括电气控制箱以及电动机等两部分。除此之外,滚筒采煤机还包括电缆架、底托架、信号照明装置及喷雾装置等。滚筒采煤机适用于无夹石、厚度变化较小、地质结构清晰和管理比较容易的煤层。当煤层倾角较大时,需要为滚筒采煤机装置防滑设施。当滚筒采煤机的滚筒转动时,采煤机的截齿按顺序在煤层上截出沟槽,沟槽内部的煤体滑落,将滑落的煤体通过弧形挡煤板或旋叶挡煤板将煤体装入输送机。滚截齿与齿尖的距离为截割直径,宽度相当于截深,有0.6m、0.8m、1.0m、1.2m等几种规格,各制造厂有各种不同的系列,需根据采高选定[1]。滚筒采煤机通常被分为两种形式,分别是单滚筒采煤机和双滚筒采煤机,下面分别介绍这两种采煤机。1)单滚筒采煤机。单滚筒采煤机的进刀方式分为先进刀后移机头、先移机头后进刀、移机头和进刀同时等三种方式。首先第一种方式通常采用斜切进刀的方式,此方法虽然进刀时间较长,但操作方法比较简单;第二种方式能够充分利用施工工时,但由于需要开缺口,导致工作量较大;第三种方式用时较短、进刀方式简单快捷,但在工作时需要输送机强力推移。单滚筒采煤机的割煤方式通常分为单向和双向两种。首先单向采煤需要上行割煤,下行装煤,可充分利用机械工作,有效提升工作效率,但由于顶板悬露时间较长,仅适用于采高大、顶板较稳的煤层;双向采煤需要往返分别进刀,使采煤机工作面生产能力提升,工作效率较高,但采高较大时清浮煤工作量大。2)双滚筒采煤机。双滚筒采煤机是指采煤机两端分别安装一个滚筒,前滚筒截割顶煤,后滚筒截割底煤,两个滚筒背向旋转,左右两侧滚筒分别采用左螺旋和右螺旋两种方式,也可以采用相向旋转的方式,司机左右两侧滚筒分别采用右螺旋和左螺旋两种螺旋方式[2]。

2骑槽式采煤机组采煤工艺方式

骑槽式采煤机组是指采煤机能够骑在运输机上的采煤工艺方法,骑槽式采煤机具有空顶面积较小、牵引力较低以及结构简洁、使用方便等性能。骑槽式采煤机组在机身上运行时需要较高的运行空间,因此通常被应用于厚度高于0.75m以上的煤层中。我国目前主要使用BM-100型薄煤层骑槽式滚筒采煤机组,此机组通常与SCW-620、SGB-630/60、SCW-40T以及SGW-44A型刮板输送机配套应用。

3爬底板采煤机组采煤工艺方式

爬底板采煤机对采煤空间高度要求较低,例如YPG2型爬底板采煤机,能够在空间高度仅为0.8m时正常运行,因此具有结构尺寸较小、机械强度较高、装配结构紧凑、滚筒拆卸较简单、装煤效果较好、方便维修制造和使用等特点,能够切割较硬的煤岩和软岩,应用范围较广,具有极强通用性,可与其他机型组合使用[3]。

3.1单向迎面截割方式输送机紧贴煤壁,采煤机组迎面下行切割,此时采煤机组内的滚筒与机身处在同一轨道内,首次切割完成后空程返回至工作面内,将输送机推至煤壁,机身依靠输送机侧有导向板沿工作面进行割煤,整个过程机身爬行前进,可控制截割深度。工作面支护点采用薄型钢梁或带帽点柱与机身单体柱配合工作;当顶板处破碎状态时,采煤机组能够在割煤后进行临时支柱,使用薄型钢梁形成临时支护,采煤机空返过输送机后正式支柱。单向迎面截割方式具有切口尺寸大、采煤机稳定性较差、空顶距较小、生产力低下、只能单向割煤等特点,通常用于顶板比较稳定的煤层。

3.2双向迎面截割方式为有效解决单向迎面截割方式中存在的问题,双向迎面截割能够在采煤机两端安设滚筒,形成双机头爬底板采煤机,采煤机组工作时紧靠煤壁,当采煤机迎面割煤后,及时前移输送机,进行双向割煤。根据工作面支护条件可采用薄型钢梁或带帽点柱与单体柱相配合的支架模式,当输送机后移后便可以安设正式支柱。双向迎面截割方式具有生产效率高的特点,因此对工作面的顶板控制具有积极作用,此方法比较适用地板平整的煤层,生产管理水平要求较高[4]。

3.3双向侧面截割方式采煤机靠近煤壁,割煤机组处于煤壁侧面,在割煤完成后移动输送机,能够在下放采煤机时移动输送机,输送机也能够同采煤机同时移动。双向侧截割方式需要配备专门的装煤部,截割下的煤通过机道运上输送机,此方式机道较宽,应采取临时支护,适用于顶板比较完整稳定的煤层,采高应该控制在0.8m以下。按照顶板条件需要采用单体支柱或带帽点柱与薄钢梁相互配合。双向侧面截割方式能够上行或下行割煤,装煤效果较好,此种割煤方式需要较大的空顶面积,并且对顶板条件要求严格,适用范围比较局限[5]。

4结语

随着我国城市建设的不断发展,煤层赋存条件出现较大差异,因此采煤技术需要不断提升。无论哪一种采煤方式,必须将高产量、安全性放在工作首位,充分了解采煤技术的适用条件和使用特点。随着我国经济不断发展,煤炭产业生产工艺正向着高度集中化发展。通过利用效率高、可靠性较强的机械化生产工艺,实现集中生产,促进采煤技术向着综合性机械化发展。

参考文献:

[1]侯昭君.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].煤炭技术,2008(12):65-67.

[2]张书卿.井下采煤技术与采煤工艺的选择应用研究[J].应用技术,2012(9):119-124.

[3]宋宝宝.浅谈采煤技术及采煤工艺的选择[J].技术研究,2015(12):164-166.

[4]张文杰.浅谈井下采煤工艺及采煤技术[J].科技创新与应用,2012(5):58.

[5]屈呁,商登涛,张贞良.中厚煤层高产高效工作面采煤工艺优化设计[J].煤矿开采,2006(2):23.

作者:刘磊 单位:山西焦煤西山煤电官地矿

 

  发布时间:2017/6/8 17:14:10  阅读人次