CN107542466A - 一种悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式，薄煤层工作面受限于空间狭小，无法布置大功率设备，严重限制了产量和工效的提高。本发明采用悬挂式采煤机解决装备小尺寸与大功率的矛盾，过机高度增加到207mm，过煤空间增加到326mm，机面高度降低到827mm；总装机功率增加至900kW以上。采用“薄顶梁、高工阻”液压支架，通过层叠式结构设计、大中心距减少工作面支架布置数量和提高对薄煤层的适应性，采用分段远程遥控的方式，实现工作面割煤、移架、推移输送机等工序，提高工作面“三直两平”质量，机头采用重叠侧卸，实现输送机机头与转载机的同步移动，为薄煤层自动化工作面生产提供一种配套模式。

Description

一种悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式

技术领域

本发明涉及一种煤矿薄煤层工作面配套模式，具体的说是一种在煤厚1.2~1.7m条件下采用悬挂式采煤机的自动化工作面配套模式。

背景技术

薄煤层工作面受限于空间狭小为保证足够的过煤高度和过机空间，大功率采煤机尺寸较大无法满足设备选型配套要求，对于最大开采高度2m以下的薄煤层工作面，采煤机装机功率一般在500kW以下，年产量不超过100万t。同时，采煤机较大的机面高度也严重限制了工作面最小采高的降低，造成工作面割顶破底现象严重，含矸率增高，不符合国家《煤炭清洁高效利用行动计划（2015－2020年）》和《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》相关规定要求。常规薄煤层工作面配套模式严重限制了工作面的进一步提质增效，工人工作环境的改善，工人劳动强度的降低和年产量的提高，加重企业负担和环境污染，必须针对薄煤层赋存特点，进行针对性的设备选型和配套模式的创新，从源头上解决薄煤层生产效率提高、安全保障提升、环境污染降低的要求。

发明内容

本发明为薄煤层自动化综采工作面设备配套提供了一种新的配套模式，目的在于降低机面高度，减少割顶破底，降低含矸率；增加过煤空间和过机高度，增加装机功率，提高煤炭产量；提高自动化水平，降低工人劳动强度。

为实现上述目标，本发明采用下述技术方案。

一种悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式，适用于1.2~1.7m的薄煤层工作面，工作面主要设备包括悬挂式采煤机、“薄顶梁、高工阻”液压支架、工作面刮板输送机和转载机等。采用悬挂式采煤机降低机面高度，增加过煤空间，提高装机功率；设计薄顶梁液压支架与悬挂式采煤机配合增加过机空间；机头和机尾处液压支架与刮板输送机推移横梁采用长度可调节连接装置，增强对工作面长度变化的适应性。

本发明主要应用于薄煤层工作面的设备选型与配套，与现有薄煤层工作面配套模式相对比，主要优点如下。

①采煤机机身采用悬挂式布置，即采煤机牵引传动装置悬挂在机身侧面，布置在煤壁侧，可以降低机面高度，为布置较大功率截割电机、牵引电机提供更大空间；同时增加有效过煤空间，增加煤流单位时间通过能力，为薄煤层增产提供基础保障。

②液压支架采用层叠结构设计，减小顶梁厚度，增大支护强度，提升支护质量的品质；液压支架顶梁厚度（该厚度指割煤作业时液压支架与采煤机配合处最大厚度）仅为164mm，与悬挂式采煤机相配合，最小采高时过机空间207mm，避免设备间的干扰；支护强度为0.8MPa以上，保证对顶板的有效控制。

③工作面采用分区域定速巡航和人工干预相结合的自动化控制模式，可以降低生产组织的复杂程度，提高工程质量，提升生产工效。

④解决了采高1.2~1.7m较薄煤层大装机功率、有效过煤空间和低矮机身的矛盾，装机功率811kW，过煤空间326mm，机面高度827mm。而传统采煤机配套SGZ800/1050刮板输送机后如果机面高度小于830mm其装机功率一般不超过500kW，过煤空间不超过280mm。

⑤机头和机尾处液压支架与刮板输送机推移横梁采用可调节连接装置，增强液压支架对工作面因地质条件变化造成长度变化的适应性。

下面结合附图及最佳实施方式对本发明做进一步说明，以使公众对发明内容有整体和充分的了解，而并非对本发明保护范围的限定。前述部分已经充分公开了本发明可以实施的保护范围，因此凡依照本发明公开内容进行的任何本领域公知的等同替换，均属于对本发明的侵犯。

附图说明

图1为本发明方法的悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面布置示意图。

图2为本发明方法的中部断面采煤机、液压支架和刮板输送机配套图。

图3为本发明方法的分区域自动化协调控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做进一步的说明。

如图1、2本发明所述悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式；采用悬挂式采煤机1、“薄顶梁、高工阻”液压支架2、端头支架3、刮板输送机4、转载机5、工作面长度调节装置6相互配合完成工作面割煤、运煤和顶板维护工作。

悬挂式采煤机1整机采用悬挂式布置，即整机将牵引传动装置布置在煤壁侧，使得过煤空间由普通采煤机的260~280mm增加到326mm，机面高度由850~950mm降低到827mm，装机功率由约500kW增加到811kW，为薄煤层高产量提供基础保障；割煤时，前滚筒在下，后滚筒在上，实现煤流顺利通过。

液压支架2型号为ZY9000/10/18D，支架高度1000~1800mm，理论采高范围1200~1700mm；顶梁厚度164mm；支架中心距1750mm；支架工作阻力9000kN；电液控制。

发明所述配套模式机头采用重叠侧卸技术。

将工作面分为三角煤限制区、空载区和截割区三部分，三角煤限制区即斜切进刀段a、返回割三角煤段b，空载区即跑空刀段c，截割区即正常割煤段d。设采煤机割煤速度为，采煤机上行割煤时，a和b区降低采煤机速度为0.5；c区段采煤机速度增加为2；d区段采煤机速度为；采煤机下行割煤时，与上行割煤类似，采煤机速度分段遥控。当采煤机进入不同区域时，采煤机进行换挡变速，同时进行工作面移架、推溜等工序，更有利于实现工作面支护直、煤壁直、溜子直，保证工作面质量。工作面采用分区域定速巡航和人工干预相结合的自动化控制模式，降低生产组织的复杂程度，提高工程质量，提升生产工效。

Claims (4)

1.一种悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式，其特征在于综采工作面采煤机机身采用悬挂式，实现有效过煤空间与低矮机身协调统一，液压支架采用薄顶梁高工阻液压支架，与机身悬挂式采煤机配套后，最小采高时过机高度由普通配套模式约190mm增加到207mm；将工作面分为三角煤限制区、空载区和截割区三部分，各分段内，采煤机设置固定割煤速度实现定速巡航，同时可根据地质条件变化实现人工干预，操作人员在巷道内远程遥控实现割煤、移架和推移刮板输送机等工序，实现工作面自动化无人作业。

2.根据权利1所述的一种悬挂式采煤机薄煤层自动化工作面配套模式，其特征在于采煤机牵引传动装置布置在煤壁侧，截割部的行星传动装置布置在传动链的中间，与相近功率正常机身采煤机相比过煤空间由260~280mm增加到326mm，机面高度由850~950mm降低到827mm；割煤时前滚筒在下，后滚筒在上，实现煤流顺利通过。

3.根据权利1所述的工作面分段遥控实现自动化无人作业，其特征在于将工作面分为三角煤限制区、空载区和截割区三部分，三角煤限制区即斜切进刀段a、返回割三角煤段b，空载区即跑空刀段c，截割区即正常割煤段d，设采煤机割煤速度为v ，采煤机上行割煤时，a和b区降低采煤机速度为0.5v ；c区段采煤机速度增加为2v；d区段采煤机速度为v ；采煤机下行割煤时，与上行割煤类似，采煤机速度分段遥控。

4.根据权利1所述的工作面分段遥控实现自动化无人作业，其特征在于根据工作面不同区域设备布置特点，分区域管理工程质量，当采煤机进入不同区域时，采煤机进行换挡变速，同时进行工作面移架、推溜等工序，更有利于实现工作面支护直、煤壁直、溜子直，保证工作面质量。