浅谈螺旋采煤机研究进展

孙江涛 肖佳琦 胡旭 杨彦宁

摘要：对我国薄煤层开采设备和开采方法的研究，了解传统的开采方法和设备。研究新型薄煤层螺旋采煤机，对其朝一体化、连续化、智能化方向发展。

关键词：薄与极薄煤层;螺旋采煤机;新型;智能化

中图分类号：TD421.6

文献标识码：A

文章编号：1672 - 9129（2018）12 - 0122 - 02

1 前言

我国薄煤层的储量丰富，而且资源分布广泛，煤质很好。在我国的一些地区所占比例大，如四川省60%，54%的山东省，贵州省黑龙江省占51%、37%。其他一些省份也有大量的薄煤层和较薄煤层资源。然而，薄煤层的开采由于煤层薄、工作环境差、设备工作困难、煤层高低变化、断层等环境因素的影响，对开采设备的要求高、技术难，而且影响程度高。开采环境、设备的投入和生产比正常煤层困难的问题影响，薄煤层一系列的开采、设备的发展速度慢。

此外，一些煤矿对薄煤层的开采效率低、速度慢，导致之后正常煤层的开采难度大，有时会造成一些不必要的浪费。由于资源的开采，规则的煤层逐渐减少，自然薄煤层资源就成了当今乃至以后的开采对象。所以，对薄煤层开采设备的研制成为研究的重中之重.以之用来提高薄煤煤层开采的效率。

2 传统开采设备的发展

在1980年代，我国吸收国外的一些采煤技术，开发生产出我国第一代采煤机，投入使用有很大成效，在随后我国改进采煤机由液压驱动到牵引电机驱动。在同一时期，BM系列滚筒采煤机被黑龙江煤矿机械研究所与鸡西煤矿机械厂共同开发出来了，这种双轨筒采煤机效率在以前有所提高，性能稳定。在一段时间内得到了普遍使用。由于这种采煤机的结构复杂维修起来困难。所以在此基础上改进成简单的单轨筒薄煤层采煤机。

为提高薄煤层开采的效率，改善薄煤层开采的难度。黑龙江煤炭研究所与鸡西煤机厂研究制造了MC150B型采煤机，同时中国煤炭学会上海分公司研究制造了SMC200 -B型采煤机。科学与大同矿务局、中波合作开发的MG344 - PWD强爬底采煤机、海运分公司和西安煤炭厂开发的MC375 - AW上下煤层采煤机。

自1990年代以来，让薄厚煤层共存，加大对薄煤层的开采力度，1997年，大同矿务局，MeiKe研究所结合厚煤层采煤机滚筒的技术联合开发的新一代上海分行MC200/450-BWD类型的薄煤层采煤机，该薄煤层采煤机的动力由电机驱动，速度由交流电变频调速，靠无链牵引。随后在此基础上改进，开发了MG250/550-BWD类型采煤机。为适应中小型煤矿薄煤层开采、高品位开采的需要，研究改进出了MC250BW型薄煤层采煤机，这种采煤机拥有平行式输送机布置和液压调速无链式牵引方式。安装功率为250 kW，切割电机采用特殊设计的液压马达。控股在采煤机的部分将泵箱，牵引齿轮传动部、切割部门固定齿轮箱，结构紧凑。适应开采的薄煤层高度为1-1.5米。

多种薄煤层采煤机研制成功，测试并投入使用。hml - 100型薄煤層采煤机适用于壁长的工作面，厚度可采0.8 -1.3米。该采煤机的动力是由一个电机驱动，电机的功率通过右端出口轴上齿轮传送到右侧切断部分的离合器齿轮，然后通过一级锥齿轮和三级直齿轮进入滚筒，滚筒以94.87r/min的速度进行清煤和装煤。电机的动力通过电机的左端的齿轮带动牵引部的齿轮通过轴。主泵产生的高压油通过闭环油路驱动电机。电动机通过两级直齿轮和一组行星齿轮驱动主链轮和环链。Shearer驱动主链轮和环链，速度为O～6m/MI。N牵引速度沿输送机运行。他的电机功率大硬度强度高、并且为了防止变压配备有恒压自动调节装置，可使电机在安全功率下工作。另外还在内外配有出水装备，两个支点的摇臂，效果更佳。

3 新型智能采煤机的研究

薄煤层螺旋钻机智能化开采是指在开采过程中工人不参与到其中，而由智能采煤机独立完成采煤、装运、运输等所有工序的。设备的维修与养护在临近的巷道中。通过对螺旋钻的进一步改造，机组的爬坡性能、换向性能和抗滑性能都得到了很大的提高。智能采煤机的连续性、实用性和高效性有了一定的提高。与爆破相比，效率提高了10倍，直接成本降低了。极好的改善了工人的工作坏境，加速了生产。

智能蛇形采煤机采用的是三轴联动类型，双方轴旋转螺旋钻杆，用于排放采下来的煤，中间轴是用于吹风、喷水的不可旋转轴。两侧的旋转轴靠两个电机驱动，中间钻头由钻杆一侧通过头齿轮传动箱驱动供压，实现采煤机连续工作。该机用于煤层薄厚可变、硬度大的工作环境。该采煤机拥有以下优点：（1）是三轴联动类型，部分一个稳定器钻杆每五部分与单一钻杆相比，三轴刚性，稳定性和良好的定向钻管，一边是不容易倾斜钻探，钻探大截面、煤炭回收率高;（2）钻杆连接到卡内的环形结构，改变钻杆时可以实现机械化操作，拆迁。钻杆连接时间短，辅助时间短，提高了生产效率。（3）三轴的中轴为通风管道，可沿管道敷设。由于其安全可靠，可用于高瓦斯矿井。（4）钻杆前部设有细调装置，将粉尘喷人钻孔，提高钻头使用寿命，降低粉尘温度。可应用于煤层倾角的波动。（5）底盘具有稳定的钻井油缸和可调的油缸，可方便地安装钻机，对煤层适应性强，侧由工作台集中控制。一人便可操作;（6）钻机，液压泵钻.电气控制设备分为姿势、巷道内形成连锁布局、道路的适应性强。蛇形运输装置：蛇形运输系统是煤矿实现短距离、快速运输的一种连续无轨运输方式。作为薄煤层智能化开采的环节之一，他的工作是将薄煤层智能蛇形采煤机采的煤靠收集装置收集。运送到蛇形皮带上，实现运输。蛇形皮带跟普通胶带不同，它靠两端的两个电机驱动齿轮，然后带动皮带工作。蛇形运输系统可根据不同巷道坏境进行工作，灵活方便效率高。在复杂的煤层储藏环境中，他可以根据采煤部分的牵引在巷道中运输煤炭，对薄煤层的开采效率有很大提高。在困难的环境下实现灵活运输。

4 结语

随着资源的不断开采与利用，薄煤层资源的开采越来越得到重视，薄煤层智能蛇形连采机的研制和试验成功，很好的解决了薄煤层开采的问题，是我国薄煤层开采设备和技术的进步，这将对我国煤炭资源的开采和利用产生很大影响。