1、1较薄煤层高效开采工作面设备优化配套研究【摘 要】平顶山作为能源城市具有丰富的煤炭资源，在煤矿中除了正常厚度的煤层之外，还有一些较薄煤层，由于这种煤层本身具有一定的特殊性，从而给高效开采增添了一定的难度。本文就较薄煤层高效开采工作面设备优化配套展开研究。 【关键词】较薄煤层；高效开采；机械设备优化；配套设备 一、较薄煤层对采掘设备的要求及设备特点 （1）较薄煤层对采掘设备的要求。在对较薄煤层进行采掘的过程中，由于煤层本身的特殊性，从而对采掘设备提出了较高的要求，采煤机除了应适当降低开采厚度以外，还应当尽可能缩短整机的长度，这样才能适应采掘作业面高低起伏的条件限制，同时，还必须确保与之相配套的设
2、备具有最低的工作高度。因受到较薄煤层赋存条件的制约，加之煤层赋存条件的变化相对较大，这就造成了采掘机截割坚硬矸石的几率大幅度增多，由此便会引起较为强烈的冲击和震动，为此，采煤机必须具备较高的整体结构强度和稳定性，只有这样才能满足较薄煤层的开采需求。（2）较薄煤层综采设备的功能特点。一是采煤机。经过大量的实践结果证明，通过增大采煤机的装机功率不但能够使设备的适用范围有所扩大，而且还能为综采设备在矿山中不利地形中运行提供安全和动力保障。由于受到较薄煤层垂直空间高度等一些因素的制约，使得采煤机合理的外形尺寸以及功率的最佳搭配成为了较薄煤层采煤机研究的重点内容，这2也是确保综采设备能够在薄煤层开采作业
3、面发挥出最大功效的研究重点。二是液压支架。这是较薄煤层采掘作业面综采设备的核心组成部分之一，为了保证开采的高效性，该设备不仅需要具备良好的金属结构功能，可有效地支撑并控制作业面的顶板，从而防止冒漏等问题发生，而且设备还应当起到隔离采空区防止矸石进入回采作业面的作用，这有助于进一步提高煤层的回采效率。三是刮板输送机。在较薄煤层开采的过程中，刮板输送机主要负责用刮板链进行牵引，并在槽内完成煤炭的运输，其作用是能够有效地提高采煤作业效率。对于大倾角的较薄煤层而言，因煤层本身的稳定性较差，从而很容易发生自留下滑的情况，为此，煤层对刮板机的运输功率并没有太高的要求，简单来讲，就是采用单个电动机驱动就能够
4、满足较薄煤层的开采需要。 二、较薄煤层高效开采工作面设备优化配套的有效策略 （1）设备优化配套选型。一是应充分结合矿井当前的资质条件，并以降低液压支架结构整体配套高度为重点，以提高综采设备之间工作性能的协调性作为液压支架选型的依据。二是采煤机的金属结构与机身厚度应当与煤层各方面指标相匹配，并尽可能选用大功率、小体积、便于操作、故障率低、可靠性和自动化程度高的设备。 （2）采掘工艺优化。一是截割深度的确定。由于较薄煤层受特殊地质条件的限制，想要进一步提升开采作业效率和安全性，就必须综合考虑多方面因素来合理确定截割深度，具体包括以下因素：采煤设备的功率、煤层赋存条件、煤层厚度、煤质硬度以及支护形式
5、等等。如果顶板的节理发育或是偏帮较为严重时，必须在每刀拉架之前做好支护工作。二是构建完善的移架体系。3应当充分结合井下开采作业面的实际情况来确定支架的安装位置和高度，这有助于提高较薄煤层采掘作业面的安全性。同时在开采作业过程中，应当先移动液压支架来对顶板进行支撑，然后确保支护到位后，再对输送机进行移动。 （3）采煤机配套设备的优化方法。在较薄煤层开采机械化设备的配套过程中，设备机身的整体高度、输送机的高度等均与实际过煤高度有着密切关系，这也是决定较薄煤层最低开采高度的重要因素之一。其中整机高度具体是指采煤机上平面与地面之间的高度；过煤高度则是指输送机中板至采煤机机身下平面的高度，这个高度是矸石
6、以及煤流经过的有效空间；机面高度主要取决于输送机的高度、采煤机机身的整体厚度以及过煤高度这三个因素。在较薄煤层工作面上，采煤机在进行开采的过程中，一般都会采取去除底托架，并将机身各个部件之间用拉杆相连接的方式来降低采煤机机身的整体高度，并通过改变驱轨轮突出机身的布置方式来降低机身的厚度。在选择输送机高度时，常采用的是铸造封底结构，并以链环作为中双链，同时对刮板和中部槽结构的优化设计也可以降低设备高度。当采煤机与输送机选定后，高度和厚度便无法进行更改，此时必须选择最为合理的过煤高度才能使设备的机面高度降低。通常情况下，较薄煤层过煤高度的选择主要都是通过对煤块和矸石大小的统计来进行确定的，这样便可以确保煤块和矸石能够很顺利地从采煤机身下通过，进而使配套后的设备机面高度降至最低，这有助于开采效率的提高。 参 考 文 献 1竺晓兵，巩利.薄煤层综采设备的研制及工艺参数优化J.科技4创业家.2012（8） 2李季.薄煤层工作面刨煤机成套综采设备选型与配套J.煤炭技术.2009（5）
