王子海

【摘 要】近年來(lái)我國(guó)薄煤層采煤機(jī)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是騎槽式薄煤層采煤機(jī)的總功率已經(jīng)達(dá)到940KW，牽引力達(dá)到600KN。對(duì)于設(shè)計(jì)大功率薄煤層采煤機(jī)既需要機(jī)面矮、機(jī)身薄，又需要過(guò)煤高度大，同時(shí)需要同質(zhì)量的功率密度大，這些互為矛盾的要素使得設(shè)計(jì)薄煤層大功率采煤機(jī)難度加大，為滿足高產(chǎn)高效采煤的需要，設(shè)計(jì)采煤機(jī)時(shí)，需要對(duì)影響采煤機(jī)過(guò)煤能力的相關(guān)要素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，下面就采煤機(jī)的過(guò)煤能力進(jìn)行初步探討。

【關(guān)鍵詞】薄煤層采煤機(jī)；過(guò)煤高度；機(jī)面高度；過(guò)煤能力

1.前言

騎槽式采煤機(jī)為機(jī)身騎或跨于工作面輸送機(jī)槽上方或側(cè)面工作的采煤機(jī)[1]，對(duì)于騎槽式薄煤層采煤機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要機(jī)面矮、機(jī)身薄，又需要過(guò)煤高度大，同時(shí)需要同質(zhì)量的功率密度大。我們從采煤機(jī)的中部斷面圖（1）可以看出，H=H1+H2+H3，其中H為采煤機(jī)機(jī)面高度；H1為過(guò)煤高度，采煤機(jī)機(jī)身下面到刮板運(yùn)輸機(jī)中板的高度；H2為機(jī)身厚度；H3為刮板運(yùn)輸機(jī)中板的高度。

由于機(jī)面高度H受采高范圍限制，在三機(jī)配套時(shí)基本已經(jīng)確定，另外，刮板運(yùn)輸機(jī)中板高度H3也由刮板運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力而確定。由于薄煤層采煤機(jī)已經(jīng)朝著大功率方向發(fā)展，采煤機(jī)的割煤能力高效，同樣需要其過(guò)煤能力與其適應(yīng)，因此需要優(yōu)化過(guò)煤高度H1與機(jī)身厚度H2兩個(gè)相互矛盾的參數(shù)，使其滿足薄煤層工作面高產(chǎn)高效的需要。

2.騎槽式薄煤層采煤機(jī)幾種布置形式過(guò)煤能力的比較

騎槽式薄煤層采煤機(jī)機(jī)身寬度方向一般有兩點(diǎn)支撐在刮板運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)，老塘側(cè)由導(dǎo)向滑靴支撐，煤壁側(cè)由平滑靴支撐。煤壁側(cè)平滑靴支撐有兩種形式：一種為騎槽幫形式，平滑靴支撐在刮板運(yùn)輸機(jī)槽幫上，如圖（1）所示；另一種為騎鏟板形式，平滑靴支撐在刮板運(yùn)輸機(jī)鏟板上，如圖（2）所示。騎槽幫形式的機(jī)身一般分為三段厚度，刮板運(yùn)輸機(jī)銷(xiāo)排上方為機(jī)身厚度為H6；刮板運(yùn)輸機(jī)中板上方機(jī)身厚度為H2，煤壁側(cè)槽幫上方機(jī)身厚度為H4，三者間H4>H6>H2。騎鏟板形式的機(jī)身一般分為四段厚度，刮板運(yùn)輸機(jī)銷(xiāo)排上方為機(jī)身厚度為H6；刮板運(yùn)輸機(jī)中板上方機(jī)身厚度為H2，煤壁側(cè)槽幫上方機(jī)身厚度為H5，鏟板上方機(jī)身厚度為H4，四者間H4>H5>H6>H2。

采用這種布置方式主要因?yàn)槭軝C(jī)面高度限制槽幫上方機(jī)身厚度H4不能太大，所以只能采用2級(jí)直齒+2級(jí)行星傳動(dòng)的形式，行星機(jī)構(gòu)布置在H2段，機(jī)身厚度受齒圈影響不能太小，因此這種布置方式的過(guò)煤高度小，過(guò)煤量小，特別是過(guò)大塊煤的能力差。

圖（2）一般適合選用行星減速機(jī)構(gòu)在H4、H5段布置的方式，如圖（4）所示，采用這種布置方式的牽引傳動(dòng)一般可以采用3級(jí)直齒傳動(dòng)+1級(jí)行星傳動(dòng)或2級(jí)直齒+2級(jí)行星傳動(dòng)，然后在機(jī)身H2段由一長(zhǎng)軸把動(dòng)力傳到行走輪，這樣機(jī)身H2段的厚度可以減小很多，因此這種布置方式的過(guò)煤高度大，過(guò)煤量大，特別是過(guò)大塊煤的能力強(qiáng)。

3. 其他影響薄煤層采煤機(jī)過(guò)煤量的因素

對(duì)于中厚煤層采煤機(jī)和小功率薄煤層采煤機(jī)機(jī)身厚度是影響采煤機(jī)過(guò)煤量的主要因素，但目前隨著大截割功率薄煤層采煤機(jī)的發(fā)展，采煤機(jī)搖臂截割電機(jī)部位的機(jī)殼厚對(duì)過(guò)煤量也有很大影響，如圖（5）所示，K為搖臂電機(jī)部位殼體下底面到刮板運(yùn)輸機(jī)中板的高度，K的大小應(yīng)該接近H1或大于H1為合適，這樣才保證正常的過(guò)煤量。

薄煤層采煤機(jī)過(guò)煤高度較小，當(dāng)工作面起伏較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖（6）所示的情況，采煤機(jī)機(jī)身中間部分的過(guò)煤高度為K1，當(dāng)K1

由于薄煤層采煤機(jī)過(guò)煤高度和過(guò)煤斷面有限，在采煤時(shí)要注意煤炭的塊度不易過(guò)大，這需要從滾筒轉(zhuǎn)速和滾筒的設(shè)計(jì)入手，使采煤機(jī)塊煤率適當(dāng)。另外采煤機(jī)工藝也很重要，要根據(jù)工作面實(shí)際條件正當(dāng)選擇采煤機(jī)前滾筒是先割頂還是先割底，這樣會(huì)避免大塊煤的產(chǎn)生。對(duì)于選擇騎槽幫形式的單滾筒薄煤層采煤機(jī)，采用搖臂布置在刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭方向（與運(yùn)煤同向），并雙向割煤的采煤機(jī)工藝，這樣布置方式的采煤機(jī)過(guò)煤高度H1可以很小，因?yàn)椴擅簷C(jī)機(jī)身下方只有很少量的過(guò)煤。

對(duì)于地質(zhì)條件較好的薄煤層工作面，如頂、底板比較穩(wěn)定的薄煤層工作面，在三機(jī)配套時(shí)可以通過(guò)加寬刮板運(yùn)輸機(jī)槽寬和采煤機(jī)機(jī)身寬度的方式來(lái)增加采煤機(jī)的過(guò)煤量，也可以選用輕型掩護(hù)式液壓支架或垛式液壓支架來(lái)減小支架頂梁厚度，增加采煤機(jī)機(jī)面高度和采煤機(jī)過(guò)煤高度，進(jìn)而增加采煤機(jī)過(guò)煤量。

4.結(jié)語(yǔ)

本文介紹了影響薄煤層采煤機(jī)過(guò)煤能力的幾個(gè)因素，對(duì)于選型采煤機(jī)和采煤工藝有一定的借鑒意義，為以后設(shè)計(jì)采煤機(jī)提供一定參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]煤炭科技名詞審定委員會(huì). 煤炭科技名詞1996 [S].科學(xué)出版社，1997-02.