連續採煤機

連續採煤機是用於房柱式採煤法的採煤機，也可用於巷道掘進。它具有截割、裝載、轉載、調動行走和噴霧除塵等多種功能，配備梭車、皮帶輸送機和錨桿支護，可在房柱式採煤法中實現綜合機械化採煤。各類型連續採煤機的主體結構基本相同，該機適用於1.4-3.6m的中厚煤層，在結構上大量地使用模組式部件，利於維修。

基本介紹

• 中文名：連續採煤機
• 外文名：Continuous coal mining machine
• 定義：以連續採掘煤炭的機械設備
• 用來：開掘以煤為基岩的巷道
• 套用範圍：我國很多大煤礦都有使用
• 學科：煤炭工程

工作原理

連續採煤機由截割部、裝煤部、運煤部和行走部以及液壓系統、電氣系統等組成。

該採煤機採用橫軸式滾筒截割機構，由安裝在截割臂中的左右兩台交流電機通過各自的扭矩限制器和齒輪減速箱驅動左右滾筒旋轉落煤。截割滾筒的升降由液壓缸控制。裝煤部由蟹爪式裝載臂和鏟煤板組成。左右蟹爪臂分別由兩台交流電機經減速器驅動。左右減速器還共同傳動底軸，帶動刮板輸送機運轉。裝載臂將滾筒割下的煤推到運煤部的輸送機上去。

運煤部是靠刮板輸送機運送煤炭，輸送機的刮板鏈由左、右側收集頭連線軸上的鏈輪驅動，將切割下的煤運到尾部，再轉載到後部輸送設備上去。刮板輸送機由帶扇形口的固定部分與擺動部分組成。擺動部分能向兩側各擺動45°，以適應卸載點位置的變化，固定部分支承著擺動部分，並能適應其擺動。

行走部分別由兩台直流電動機驅動左右履帶鏈。整個履帶驅動裝置位於履帶架內，履帶架為密封式，每個行走驅動裝置可單獨操作，使採煤機能夠前進、後退、轉彎或原地旋轉。直流電動機的電源由可控矽整流器提供，它可實現無級調速，而且調速性能良好。液壓系統是由雙齒輪泵和多組液壓缸組成的開式系統，用多路閥組控制和操作。

主要部件的結構

採煤機滾筒截割部的傳動系統：整個截割機構安裝在懸臂架上，懸臂架由兩個銷軸鉸接在機身上。截割電機、截割部減速箱及截割滾筒作為一個整體，在兩個升降油缸作用下，繞鉸支點上下擺動，以調節采高。截割部左、右結構對稱布置。電動機通過扭矩限制器、萬向聯軸節及齒輪驅動滾筒軸及外滾筒、內滾筒旋轉。第一級齒輪有兩組不同齒數的齒輪，可使截割機構的減速比分別為27.06和21.58，與不同轉速的電動機配合，可獲得三種滾筒轉速。

連續採煤機發展現狀

連續採煤機短壁開採技術經過50多年的不斷研究與改進，已形成了比較完善的短壁機械化採煤方法體系。在美國，採用短壁機械化採煤法的產量在井工採煤中一直領先，80年代中期占井工產量的70%以上，近年來，由於長壁綜采的發展，連續採煤機開採的產量有所回落，但1999年美國採用房柱式采出的煤量為2.21億t ，仍占井工煤炭產量的53%。澳大利亞、南非、印度及加拿大等國均廣泛採用短壁機械化採煤，取得了很好的經濟效益。澳大利亞和南非兩國根據各自的煤層地質條件，在美國傳統房柱式採煤的基礎上成功地開發了旺格維利和西格瑪2種短壁採煤方法，兼取了長壁式和房柱式2種採煤方法的優點，從而擴大了連續採煤機的套用範圍，提高了資源回收率。

我國80年代曾從美國引進連續採煤機30多台，由於沒有引進配套設備，未能體現該採煤法優越性和得到成功推廣。90年代以來，由於注重配套設備的引進，連採機在煤巷掘進及完成殘留煤柱的回收和對煤田邊角煤、條帶煤的開採方面顯示了它獨特優勢。

實踐證明，連續採煤機短壁機械化採煤方法具備投資少、出煤快、機動靈活、適應性強、機械化程度高、用人少、效率高、效益好等特點。

連續採煤機在我國煤炭行業套用前景

我國煤炭資源分布甚廣，一些城市和村鎮的建築物下、鐵路下、水體下壓煤量也很大。據不完全統計，僅我國煤礦生產礦井“三下”壓煤量就達137.9億t，其中建築物下壓煤約87.7億t ，占“三下”壓煤總量的60 %左右，可供28個年產500萬t的大型礦井開採100 年。在人口密集、工業發達的河北、河南、山西、山東、遼寧、黑龍江、陝西及安徽8省建築物下壓煤約64.7億t ，將近占全國“三下”壓煤總量的一半。山西省所屬7個礦務局井田內壓煤近10億t，僅潞安礦區現生產的5個礦壓煤近2.0億t，其中五陽礦有36個村莊壓煤0.92億t，占全礦儲量的23.4%。“三下”壓煤問題造成採區工作面接續緊張、縮短礦區煤炭生產服務年限，使礦區過早地進入衰老報廢期，不僅給國家造成極大浪費，還必將引發資源型城市可持續發展的社會問題。

除“三下”壓煤外，礦井內還有很多的不規則塊段以及殘採區，不能採用正規長壁綜采開採，包括正規綜采工作面回採後局部留下一些不規則區段，位於礦井邊界以及斷層等地質構造附近的煤炭。隨著礦區生產的不斷進行，煤炭資源總量和適宜長壁開採的儲量比例都在不斷減少。

因此，開展短壁開採成套設備與採煤技術的研究和對“三下”壓煤、不規則塊段及殘採區的採煤工藝研究對延長礦井服務年限，保持礦區的可持續發展，不斷提高煤炭企業經濟效益和最大限度地回收煤炭資源勢在必行。

連續採煤機在我國使用的優缺點

連續採煤機的設備投資小而效益高。在美國，一套中厚煤層連續採煤機及配套設備約需200萬美元，而一套長壁綜采設備約需1000萬美元；在中厚煤層條件下，一套長壁綜采設備日產約6000t，同樣條件下，一套連續採煤機系統日產約1200 t，因而噸煤投資大體相當。使用連續採煤機能夠實現回採和掘進合一，礦井建設期短，出煤快；連續採煤機運轉靈活、搬遷快，對長壁綜采無法布置的邊角地段或不規則地段及村莊下壓煤煤柱回採更能顯示其優勢；連續採煤機可用於巷道掘進，同時又能適用於房柱式等方法回採，速度快、效率高。

從我國引進連續採煤機使用效果不好的主要問題是: 連續採煤機及其配套設備體積大、噸位高，且有些設備（如梭車）不能解體，設備下井困難；缺乏支護、清道、除塵等方法的配套設備，生產能力受到一定限制；引進的連續採煤機設備在電氣防爆性能與我國防爆標準不一致；引進的連續採煤機設備主要部件或零件在國內買不到，備件進口價格昂貴；國內沒有對連續採煤機開採的成套技術進行過系統研究；對回採工藝，支護方式和工藝及煤岩柱控制等相關問題沒有得到很好的解決；由於掘、錨分離作業，不得不多開聯絡巷，並進行快速密閉，對通風管理不利；對有自然發火危險的礦井，煤體暴露多，帶來不安全隱患。

續採煤機使用條件和套用範圍

連續採煤機適用於埋藏深度小於500m，煤層厚度1.3～4m，傾角小於12°，煤層頂板中等穩定以上，頂板允許暴露面積50m² ，可錨性好，底板抗壓強度不能太低的礦井。

對全國45個礦務局158個礦井進行分類統計，完全適採煤層有94 個，可采儲量6.51億t，占選採煤層可采量的12%；基本適採煤層177個，可采儲量1.8×10⁹t，占選採煤層可采量的33%。連續採煤機噸煤成本一般低於普采，具有相當於長壁綜采水平且勞動強度低於綜采。我國煤田分布十分廣泛，煤層賦存條件多種多樣，許多礦區具有與美、澳等國相似的地質條件，十分適宜使用連續採煤機，如大同、古交、黃陵、潞安等。地質構造複雜而無法布置正規綜采或普采的不規則地段或邊角地段的煤層，適合於連續採煤機的機動、靈活開採。使用連續採煤機對解決“三下”採煤問題是一條很好的途徑。它可用於村莊下壓煤煤柱的條帶法、房柱式法開採。連續採煤機與高產高效工作面配套有利於緩解採掘緊張，是高產高效礦井的發展方向。多平巷開拓長壁工作面時，可保證工作面足夠風量，對控制瓦斯積聚非常有利。

由此可看出，高效連續採煤機短壁採煤與長壁採煤互相補充構成了現代大型礦井的最佳生產模式，而短壁綜采設備和成套工藝技術及岩層控制技術是制約我國煤礦在這方面發展的主要因素。