短壁工作面

長度一般在50米以下的採煤工作面叫短壁工作面。2003 年“短壁採煤機研究與總體設計” (“煤礦開採” 2002 年第4 期發表)一文入編中央文獻出版社出版的“中國現代化建設研究文庫” 一書，並在中國管理科學學會舉辦的“21 世紀中國現代化建設理論與實踐” 優秀論文評選中獲二等獎。

中文名稱	短壁工作面
英文名稱	shortwall face
定　　義	長度一般在50m以下的採煤工作面。
套用學科	煤炭科技（一級學科），煤礦開採（二級學科），採煤方法（三級學科）

基本介紹

• 中文名：短壁工作面
• 性質：礦業
• 特點：長度一般在50米以下

簡介

概述

短機身採煤機是一種特殊類型的、多用途的單滾筒採煤機。國外大多從缺口機或巷道掘進機發展而來，常用於用於短壁工作面、短長壁工作面，或多機開採的長壁工作面。為了礦區煤炭生產的可持續發展，應當最大限度地回採剩餘的30% -40% 。從邊角煤的厚度來看，絕大部分適合放頂煤開採或特殊放頂煤開採。但是，兗礦現有的綜放設備都是按高產高效長壁工作面配置的，設備能力大，外形大，重量大，不適應邊角煤短壁開採的需要。工作面長度≤60-120m時，普通採煤機的生產能力不如短壁採煤機；長度≤30m時，搬家倒面頻繁，快速安裝撤除困難，普通採煤機難以使用。

交流變頻電牽引短壁採煤機

該輸送機的主要特點：

(1)截割電機橫向布置在機身上而不是搖臂迴轉軸上，提高了電機和整機的可靠性和可維修性，總體結構優於國外同類產品；

(2)搖臂軸用關節軸承取代三層複合材料滑動軸承，大大提高了可靠性和使用壽命，性能優於國內原有產品；

(3) 採用簡單可靠的齒條油缸調高系統，搖臂可以根據機采高度和機頭尾配套選擇向上方或向下方擺310^。；

(4)採用Eicotrack無鏈牽引，可靠性高，控頂距小；

(5)更換電機，可以實現截割功率150，200或250kW：

(6)多電機電牽引，牽引功率50kW，裝機功率200，250，300kW，電牽引短壁採煤機屬於國際創新；

(7)新開發的機載牽引變壓器和變頻器結構緊湊，堅實抗振，使體積特~lll,的短壁採煤機也能從準機載發展到機載；

(8) 取消底托架，合理布置機腿位置，加大採煤機與輸送機間的裝煤口，改善裝煤效果；

(9) 有可程式序控制器、狀態檢測、故障診斷和無線電遙控：

(10)採用進口隔離開關，可帶負荷分斷。

前後部短壁輸送機

該輸送機的主要特點：

(1)端卸(鏈輪中心高650mm)機頭單驅動，既要保證卸載高度，又要防止排頭架太高；

(2)齒軌鋪到機頭、機尾，儘量便於採煤機自開缺口、裝煤和進窩，儘量減小巷道斷面，儘量降低工作面兩端的機采高度；

(3)矮機尾(鏈輪中心高290mm) 加採煤機搖臂向上翻轉，便於機尾進窩和裝煤，沒有特殊的排尾架，便於設備安撤和三角煤開採；

(4)減速器垂直布置在煤幫一側，使得排頭(尾)支架與工作面支架最大限度地通用，實現工作面兩端先移架後推溜，便於傳動部的維修；

(5)行星減速器輸入軸與輸出軸適當偏置，既使電機躲開轉載機，也不影響採煤機自開缺口；

(6)鑄造中部槽，前部輸送機封底， 每隔5節設1節插板式開口槽，後部輸送機不封底，採空區側有浮煤回收裝置，與支架軟連線；

短壁採煤機的套用範圍

急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤開採

窯街、烏魯木齊、包頭、靖遠、蒲白、遼源等礦區用短壁採煤機實現急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤開採，綜采、高檔都有。烏魯木齊(新礦集團)已有12 台，工作面產量60 萬t/a 。烏魯木齊將要進行短壁採煤機的更新換代。

“三下一上” 採煤

在建築物、鐵路、水體下和承壓水體上採煤時， 既要儘量多出煤炭， 又要保證地面建(構)築物及地表水體不遭破壞。我國“三下一上” 所造成的呆滯煤量之多， 在世界上是罕見的。根據1994 年的不完全統計， 我國的“三下” 壓煤量達12.2Gt ， 其中建築物及村莊下壓煤7.38Gt ， 鐵路下壓煤1.49Gt 。我國有125 條較大的河流壓煤， 還有微山湖、太湖、大冶湖和渤海等湖海下壓煤。在華北、東北和華東平原地區普遍有第四系的含沙層覆蓋， 這些地區的煤田淺部開採都存在含水沙層下採煤問題。在華北華東地區的主要礦區開採石炭二疊紀煤層。石炭二疊系的基盤是奧陶系石灰岩， 厚度很大並含有豐富的岩溶承壓水， 煤層底板突水會給礦井造成嚴重的威脅。我國的“三下一上” 採煤已經取得了很大的成就， 有百餘個煤礦、兩千多個採煤工作面開採了“三下” 壓煤。條帶式開採是常用的“ 三下一上”採煤方法。短壁採煤機及其配套設備是最實用的“三下一上” 採煤設備。

煤柱和邊角煤回收

一些中老礦區或礦井， 有大量的煤柱和邊角煤急需回收;一些礦區或礦井受小煤窯影響， 有大量的邊角煤。這些煤柱或邊角煤一般寬幾十米， 長几百米， 礦壓比較集中， 過去大多炮采或丟棄。可以使用短壁採煤機， 配上與該礦長壁面通用的液壓支架和基本通用的輸送機， 進行回收。如果沿空送巷維護困難， 也可以中間送巷布置對拉工作面。大同四台煤礦井田範圍內有70 多個小煤窯，資源破壞嚴重。2002 年以來採用短壁採煤機、短壁輸送機配現有液壓支架開採5 個短壁工作面， 工作面長度65 ～ 80m ， 走向長度330 ～ 1000m 。每天一班生產， 一班檢修， 產量2000t/d 。

短壁工作面單巷開採

短壁工作面一般雙巷開採。在工作面較短或巷道維護困難的條件下，如果把短壁工作面當作掘進頭，解決好通風安全，也可以實行短壁工作面單巷開採。

長壁工作面開機窩

雙滾筒採煤機斜切進刀較費工時。國外20 世紀80 年代開始就有在長壁工作面一端或兩端布置短壁採煤機，專門用來開缺口，或在Z 形工作面用1 台短壁採煤機專門掘巷道，從而提高整個工作面的產量和進度。

煤巷掘進

短壁採煤機配拐彎輸送機和巷道支護設備，可用於巷道掘進，採煤機用斜切方式進刀。用於巷道掘進時搖臂從上邊迴轉。