急倾斜煤层采煤机械化探析

【摘要】 就目前的情况来看，我国急倾斜煤层分布甚为广泛，且拥有较大储量，相应的赋存条件十分复杂，在实际开采进程当中存在有较大困难文艺，为实现煤矿社会经济的优化获取则必须结合实际情况选择适用的煤层开采技术，急倾斜煤层综合机械化开采势在必行，发展前景甚为广阔。在此，本文将针对急倾斜煤层采煤机械化进行简要探讨。

【关键词】 急倾斜；煤层；综合机械化；采煤技术

1.前言

纵观可知，针对多种采矿技术进行分析，急倾斜煤层开采一直存在有较大难度问题，社会各界给予广泛关注。一直以来，相关单位及专业技术人员基于此做出巨大努力，同时获得良好进展成效，但是，因为急倾斜煤层在开采过程中涉及对应的开采条件较为特殊，在矿井技术经济面貌改善方面，其依然存在较多阻碍。当前，在我国煤炭总量中，急倾斜煤层所占比例约为百分之四十，其中，我国南方约有百分之八十煤矿拥有急倾斜煤层。可见，实现综合机械化开采急倾斜煤层任重道远，应用意义重大。

2.针对急倾斜煤层实施综合机械化开采的关键意义

研究表明，纵观我国煤炭实际情况，急倾斜煤层储量占到全国煤炭总储量的百分之四十，对应的分布范围甚为广泛，在部分地区此类型煤层的实际分布呈现出集中状态，譬如说新疆地区，该地区煤矿中有百分之五十的急倾斜煤层。就目前的情况来看，当今煤矿开采所使用的采煤方式在我国拥有较长的应用历史，譬如说平板掩护支架以及柔性掩护支架、阶等多种类型。然而，其常常难以充分适应煤层厚度变化需求，容易催生卡架以及丢煤等现象的出现，部分煤矿由于作业环境氛围恶劣且工人作业强度大、煤炭开采量较低且施工现场安全系数较低等问题。在国外，通常会选用螺旋钻机以及气垛等多项采煤技术，分析可知，螺旋钻机采煤方式的劣势在于应将隔离煤柱设置于钻孔之间，且此法拥有较低的回采成效；气垛采煤技术则需基于钢丝绳的有效使用将采煤机和气垛等在采煤工作面上进行悬吊实施作业，然而实际管理甚为复杂。

在急倾斜煤层开采进程当中建议选用综合机械化开采方式，且亟待实施。伪倾斜柔性掩护支架采煤技术的应用优势在于实际选用的工作面相对较长，在采煤机连续作用进程当中有着较强适用性，同时工作面呈现出二十五度倾斜坡，采落完成的煤炭资源可实现自溜，进而节省具体运费，该项技术拥有较强实践经验，因此可基于伪柔性工作面就急倾斜综合机械化采煤技术支架及采煤机展开充分研究。

3.基于伪倾斜工作面的采煤机

3.1相关设计原理分析

基于伪倾斜工作面，采煤机进行相应作业，其中，工作面两侧对应的是煤层顶底板，煤层具置是处于采煤机器底端位置，垮落的顶底板岩石是采煤场顶部，整个工作面呈现出二十五坡角，在实际开场中煤炭可实现自行滑运，机械正前方位置是采煤机设备的主要作业操作面。

3.2工作面支架结构

伪倾斜工作面的支架形式为可伸缩支撑式柔性掩护支架，这个支架主要是由顶梁、伸缩板、立柱、钢丝绳、托梁、覆盖层六部分组成。其主要特征为，工作面长度不受支架限制；支架的柔性好，能适应支架台阶式下沉；支架的支撑宽度可伸可缩，煤层厚度变化时不会出现丢煤、漏矸、卡架现象；采场作业空间大，适合采煤机作业、人员活动方便、空气新鲜、工作面沼气含量不易超限；工人劳动强度低。

3.3设备结构分析

一般来说，截割部以及行走部、控制阀和助推刮板机四部分内容共同构成采煤机设备结构。

（一）截割部

为达到充分实现双向割煤的目的，可将两个截割部设置于采煤机设备中，顺着开采作业面上行进行割煤的部件是前截割部，而沿着工作下行实施割煤操作的部件则为后截割部。在各个截割部中均进行减速器以及电器设备、截割头、减速器、圆盘、液压油缸以及摇臂、横梁等装置的合理设置，纵观对应的动能传递顺序是电机至减速器至摇臂至截割头。其中，涉及使用的前截割头形状为圆锥形，且在其表面位置镶有截齿。螺旋叶片则被镶于摇臂位置，通过截割头实施破碎的煤可在摇臂螺旋叶片作用之下被推至采煤机设备滑靴位置下，而后基于助推刮板将其推至采煤机滑靴，同时顺着工作面完成自溜行为，向平巷入溜煤眼运输。沿着采煤作业面，采煤机设备实施向下割煤的时候通常选用后截割头进行操作，在此进程中，后截割头从下至上开始旋转，破碎的煤炭资源顺势被抛至工作面下方位置，因为截割头通常被顶在煤壁位置，进而需有效规避设备形成向下滑动趋势，避免跑车事故的发生。当截割头基于水平方向进行摆动操作的时候，依赖驱动轮啮合圆盘上销轨能够实现一百八十度旋转，基于铅垂方向依靠液压油缸将圆盘推动，选择横梁作为轴线，上下摆幅度为十五度，能够将位于施工操作面的上所有煤均割到。

（二）行走部

该结构主要是由滑靴以及机身、爬行腿以及挡车器四部分内容共同构成，具体来说，滑靴为 字形框架，在其上方位置进行截割部以及机身的固定操作，并将助推挂板机设施安置于其内侧位置，其作业状态为顺着作业面实施滑行；采煤机设备中部位置箱体结构为机身，在其中设置有帮助助推刮板开展工作的传统装置以及实现爬行动作的液压系统；爬行腿则为采煤机设备的行走机构，将四条腿对称安装设置于设备机身两侧位置，分别为两条前腿以及两条后腿，在各个腿上均进行大腿以及小腿、爪的优化设置，将液压油缸设备分别安装于机身跟大腿之间以及大、小腿之间位置，基于液压油缸的不断伸缩，腿部动作得以被控制，顶岩壁的触头为爪，在采煤机实施上行操作的时候，常见动作为蹬前腿以及收后腿，在蹬前腿过程中后腿会擦着岩壁轻轻滑行，收起前腿的时候，后腿则能够将岩壁蹬住，旨在避免采煤机设备发生下滑情况；挡车器则位于机身后端面两侧位置，其中分别设置一个挡车杆装置，在采煤机设备上行进程当中，挡车杆状态呈现为自由拖拉，同时随机前行，若采煤机设备是保持跑车状态，则基于下滑力作用，挡车杆可向煤层自行扎入，进而将采煤机发生的下滑动作及时制止住。

（三）助推刮板机以及控制阀

控制阀为司机针对采煤机动作实施控制所使用的一套阀组装置；助推刮板机则是滑靴内侧位置实施安装的相应机构，其作用为推动碎煤发生下滑行为，机身内部传动机构可驱动助推刮板机进行旋转操作，可将碎煤扒拉并产生下滑。

4.结语

综上可以知道，在急倾斜煤层开采进程当中合理选用综合机械化开采方式，相应工艺较为简单，能够实现便捷管理，将设备应用潜力充分发挥出来。研究表面，在我国。可伸缩支撑式柔性掩护支架和急倾斜采煤机已获专利，可谓煤层综采提供有力的技术支持，促进煤矿实现良好社会经济效益的优化获取。

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