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摘 要：在矿井薄煤层开采范围上，薄煤层综合机械化采煤工艺的广泛应用仍是煤矿行业目前需要急待解决的短板。综合机械化采煤工艺就能否在薄煤层特殊环境条件下广泛推广应用，在其实践中，通过研究和科学的论证，总结综合机械化采煤工艺在薄煤层开采的技术上良好利用的机理，解决综采工艺应用在薄煤层回采中技术上遇到的难点和制约机械化作用效能的发挥，效益显著。
关键词：综合机械化采煤工艺 机理 应用
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-053-02
1 概述
综合机械化采煤工艺在我国20世纪80年代以来，得到了空前绝后的发展阶段。煤炭行业在地质状况中由中厚、厚煤层赋存条件较好环境下，煤矿开采生产使用综合机械化的技术利用程度是大幅度的稳步提高，前景广阔。r可是，在地质环境赋存薄煤层的自然条件受到制约状况下，总是认为机械化装备投入大，要求设备性能高，适应性强，使用效能低，从根本没有高度树立“以人为本”的理念，提高机械化程度，解放劳动力，改善劳动作业环境为出发点。驱使薄煤层综合机械化采煤工艺的扩展应用始终处在滞缓的徘徊当中，是在矿井薄煤层开采范围现行技术上的短板。综合机械化采煤工艺就能否在薄煤层特殊环境条件下广泛推广应用，我煤矿经过对多个薄煤层工作面采用综合机械化采煤工艺回采，在其实践中，通过潜心研究和科学的论证，系统分析判断总结了综合机械化采煤工艺在薄煤层开采的技术上良好利用的机理，摸索出一套薄煤层综采技术采煤工艺成熟的科学合理的开采技术经验，综合解决了综采工艺应用在薄煤层回采中技术上遇到的难点和制约机械化作用效能的发挥，且效益显著。
2 薄煤层综合采煤工艺特性
薄煤层综合机械化采煤工艺应用技术的特性，是由于开采的煤层薄，工作面采高低，而支架体积占用空间大，操纵支架和支架升降范围需要一定的距离尺度。采煤机割煤强度大，设备自动化程度高，机体较长较厚。其综采设备维持正常的综合空间高度，就目前支架、采煤机、溜子型类的组合几何尺寸需要保持在950～1 050mm，工作面顶底板出现波状起伏时，其空间高度亦要增加150～200mm。操纵支架需要采用邻架控制。且由于回采工作面开采薄煤层过程中形成的矿山压力对煤壁产生破碎的程度较低，煤体坚固，煤质硬度大，需要采煤机截割滚筒有足够的切割能力和装煤效果。由此可见，其工艺特性是采高低，综合机械化设备装备及操作运用占有一定的空间高度，作业环境狭窄，设备强度要求高。在薄煤层使用综合机械化采煤工艺因其受客观条件因素的限定，理应选用综合机械化设备支架、采煤机、溜子要配套合理匹配，采煤工艺技术要求含量精准。
3 薄煤层综合采煤工艺技术机理
薄煤层采用综合机械化采煤工艺回采应用技术机理要领就在于突破工作面狭窄空间安装支护使用的液压支架的结构形式、操作方式，采煤机机面上方预留的过机空间富裕高度，采煤机的截割强度与装载效果，以及要满足采煤机在工作面过地质构造顶板破碎带或断层时出现煤层顶底板波状起伏不平区段条件下的过机空间富裕高度的技术参数要求。
在化解薄煤层工作面因采高低，支架占用空间大，支架升降尺度范围受到限制，不易在其本架支架支护空间操作问题上，则采用邻架先导液控换向阀操纵技术控制，让支架操作工不是在被操纵动作支架体下直接操控，既保证了支架工操作的安全性，又易于方便支架的操作。支架油缸立柱应采用双伸缩双作用式，用于加大支架升降行程距离和支架支护支撑高度的使用范围。薄煤层液压支架液控装置应选用凡尔矿业制造有限公司生产的FHS125/16/31.5X型邻架先导液控换向阀，其主阀公称流量为125L/min，先导阀流量16L/min。其主阀公称流量在薄煤层工作面液压支架液控装置取值上，应尽量偏小，利于对液压支架的升降支护使用进行稳妥的操纵和控制，保证液压支架支护状态稳定。
在工作面过地质构造顶板破碎带期间，则应采取及时带压移架，尽量减弱对直接顶板的破坏性，若顶板掉落的硬岩块应及时从溜子道内拣出，翻入老塘或是待煤机行过后载入溜子运出，避免硬岩块卡阻溜子，减少溜子故障的发生。在工作面过断层条件下，出现煤层顶底板波状起伏不平区段，应由工作面推采方向必须考虑，采煤机割煤卧底量/刀不能过大，应为50～80mm，防止出现支架前移后出现支架顶梁下垂支设，使支架支护高度骤然降低，致成压架现象存在的发生，甚至采煤机机面上方预留的过机空间富裕高度极端缩小，采煤机行走不能过机；在工作面过断层构造地质条件下，出现煤层顶底板波状起伏不平区段，亦应由沿工作面倾斜方向必须考虑，采煤机割煤后应尽量顺平底板，不能出现急剧凹凸波状起伏，防止溜子起伏使采煤机较长机体出现抬起，受过机高度限制机体触及临近支架顶梁，影响采煤机过机。
另外，薄煤层工作面开采过程中形成的矿山压力对煤壁破裂的程度较低，煤体坚固，煤质硬度大，采煤机滚筒割煤必须有极强的截割能力与装载效果，我矿率先推举启用JBX型楔形截齿配用TZB改进型螺旋滚筒，利用其良好的截割性能原理，即JBX型楔形截齿破煤过程参与挤压的刃部成斧头刃状，能对煤岩产生较强的拉应力，其破煤过程系挤压拉伸，可充分利用煤的层理节理较发育的特征，不会形成较大密实核，对煤岩体产生极强的切割能力。从滚筒设计上，改制螺旋叶片垂直与滚筒筒毂组焊为向装载面倾斜7€啊？0€白楹福嬗诠鐾沧睦胄牧号紫蛄镒踊郎希⑶叶韵路降穆涿翰蛏系奶嵘Γ兄谔岣吖鐾驳淖霸啬芰ΑJ共擅夯慕馗钣胱霸啬芎慕档？0%，装煤效果达到86%，粉尘明显降低，采煤机机械能耗的降低亦同时减小了机械的负荷量，提高了机械的寿命性。
4 薄煤层综机设备技术要求
薄煤层采用综合机械化采煤工艺回采应用，主选设备液压支架、采煤机、工作面溜子，在制造材料上，应选用材质优，材质强度高，耐腐性强，耐磨损，抗变形，不易涨裂等性能的材料加工制作，便于机体结构组件体积小，占用工作面空间小，以利于整体设备机体结构匀称紧凑，又能保证可靠的适用强度要求。在设备传动机构上，应选择结构合理，传动力矩强，不易扭变构件变形的技术加工制作。二者缺一不可，以保证设备有较好地机械工作性能，有利于设备在薄煤层环境条件下适应性，更好地发挥机械设备的效能。
5 回采工艺特别要求
薄煤层采用综合机械化采煤工艺回采中，在具体遵循综合机械化采煤工艺在薄煤层开采技术上的机理，统一协调组织劳动循环作业运作外，还需应该做到以下几点：
（1）由于采煤机割煤截割的工作面煤壁的煤体较硬，采煤机的截深一般是500～550mm为宜，适度减少采煤机割煤负荷量，确保采煤机不在长时间重负载状态下运行，减少采煤机的事故频发性。
（2）采煤机截割硬岩或割煤负载运行时，行走速度应适度放慢，不得使采煤机运行中，出现强行硬割，以减缓机体振动，降低设备故障率。
（3）因回采工作面上下端头为工作面溜子机头、机尾布置位置，则应使采煤机具有一定的采高范围，以此来确保工作面溜子机头机尾和端头支架有足够的富裕高度，避免端头支架触压溜子机头机尾部。
6 经验和结论
薄煤层中，积极合理的采用综合机械化采煤工艺回采，无论是从安全程度上，还是从社会人本理念上，都显示出良好的社会适宜性和经济性。拓展思维，进一步深入细致的开展煤炭安全生产系统科学性的研究，锲而不舍，推陈出新，不断提高综采设备的机械化、自动化程度，加大广泛推广利用力度。同时，更新观念，不断改进总结和提炼汲取薄煤层综合机械化采煤工艺机理，从根本上，把工人在薄煤层回采工作面从繁重的脏苦累险解放脱离出来，为工人创造出更安全舒适省力的作业环境，使其真正普遍发挥综合机械化采煤工艺的巨大社会价值效能。
关键词：综合机械化采煤工艺 机理 应用
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-053-02
1 概述
综合机械化采煤工艺在我国20世纪80年代以来，得到了空前绝后的发展阶段。煤炭行业在地质状况中由中厚、厚煤层赋存条件较好环境下，煤矿开采生产使用综合机械化的技术利用程度是大幅度的稳步提高，前景广阔。r可是，在地质环境赋存薄煤层的自然条件受到制约状况下，总是认为机械化装备投入大，要求设备性能高，适应性强，使用效能低，从根本没有高度树立“以人为本”的理念，提高机械化程度，解放劳动力，改善劳动作业环境为出发点。驱使薄煤层综合机械化采煤工艺的扩展应用始终处在滞缓的徘徊当中，是在矿井薄煤层开采范围现行技术上的短板。综合机械化采煤工艺就能否在薄煤层特殊环境条件下广泛推广应用，我煤矿经过对多个薄煤层工作面采用综合机械化采煤工艺回采，在其实践中，通过潜心研究和科学的论证，系统分析判断总结了综合机械化采煤工艺在薄煤层开采的技术上良好利用的机理，摸索出一套薄煤层综采技术采煤工艺成熟的科学合理的开采技术经验，综合解决了综采工艺应用在薄煤层回采中技术上遇到的难点和制约机械化作用效能的发挥，且效益显著。
2 薄煤层综合采煤工艺特性
薄煤层综合机械化采煤工艺应用技术的特性，是由于开采的煤层薄，工作面采高低，而支架体积占用空间大，操纵支架和支架升降范围需要一定的距离尺度。采煤机割煤强度大，设备自动化程度高，机体较长较厚。其综采设备维持正常的综合空间高度，就目前支架、采煤机、溜子型类的组合几何尺寸需要保持在950～1 050mm，工作面顶底板出现波状起伏时，其空间高度亦要增加150～200mm。操纵支架需要采用邻架控制。且由于回采工作面开采薄煤层过程中形成的矿山压力对煤壁产生破碎的程度较低，煤体坚固，煤质硬度大，需要采煤机截割滚筒有足够的切割能力和装煤效果。由此可见，其工艺特性是采高低，综合机械化设备装备及操作运用占有一定的空间高度，作业环境狭窄，设备强度要求高。在薄煤层使用综合机械化采煤工艺因其受客观条件因素的限定，理应选用综合机械化设备支架、采煤机、溜子要配套合理匹配，采煤工艺技术要求含量精准。
3 薄煤层综合采煤工艺技术机理
薄煤层采用综合机械化采煤工艺回采应用技术机理要领就在于突破工作面狭窄空间安装支护使用的液压支架的结构形式、操作方式，采煤机机面上方预留的过机空间富裕高度，采煤机的截割强度与装载效果，以及要满足采煤机在工作面过地质构造顶板破碎带或断层时出现煤层顶底板波状起伏不平区段条件下的过机空间富裕高度的技术参数要求。
在化解薄煤层工作面因采高低，支架占用空间大，支架升降尺度范围受到限制，不易在其本架支架支护空间操作问题上，则采用邻架先导液控换向阀操纵技术控制，让支架操作工不是在被操纵动作支架体下直接操控，既保证了支架工操作的安全性，又易于方便支架的操作。支架油缸立柱应采用双伸缩双作用式，用于加大支架升降行程距离和支架支护支撑高度的使用范围。薄煤层液压支架液控装置应选用凡尔矿业制造有限公司生产的FHS125/16/31.5X型邻架先导液控换向阀，其主阀公称流量为125L/min，先导阀流量16L/min。其主阀公称流量在薄煤层工作面液压支架液控装置取值上，应尽量偏小，利于对液压支架的升降支护使用进行稳妥的操纵和控制，保证液压支架支护状态稳定。
在工作面过地质构造顶板破碎带期间，则应采取及时带压移架，尽量减弱对直接顶板的破坏性，若顶板掉落的硬岩块应及时从溜子道内拣出，翻入老塘或是待煤机行过后载入溜子运出，避免硬岩块卡阻溜子，减少溜子故障的发生。在工作面过断层条件下，出现煤层顶底板波状起伏不平区段，应由工作面推采方向必须考虑，采煤机割煤卧底量/刀不能过大，应为50～80mm，防止出现支架前移后出现支架顶梁下垂支设，使支架支护高度骤然降低，致成压架现象存在的发生，甚至采煤机机面上方预留的过机空间富裕高度极端缩小，采煤机行走不能过机；在工作面过断层构造地质条件下，出现煤层顶底板波状起伏不平区段，亦应由沿工作面倾斜方向必须考虑，采煤机割煤后应尽量顺平底板，不能出现急剧凹凸波状起伏，防止溜子起伏使采煤机较长机体出现抬起，受过机高度限制机体触及临近支架顶梁，影响采煤机过机。
另外，薄煤层工作面开采过程中形成的矿山压力对煤壁破裂的程度较低，煤体坚固，煤质硬度大，采煤机滚筒割煤必须有极强的截割能力与装载效果，我矿率先推举启用JBX型楔形截齿配用TZB改进型螺旋滚筒，利用其良好的截割性能原理，即JBX型楔形截齿破煤过程参与挤压的刃部成斧头刃状，能对煤岩产生较强的拉应力，其破煤过程系挤压拉伸，可充分利用煤的层理节理较发育的特征，不会形成较大密实核，对煤岩体产生极强的切割能力。从滚筒设计上，改制螺旋叶片垂直与滚筒筒毂组焊为向装载面倾斜7€啊？0€白楹福嬗诠鐾沧睦胄牧号紫蛄镒踊郎希⑶叶韵路降穆涿翰蛏系奶嵘Γ兄谔岣吖鐾驳淖霸啬芰ΑJ共擅夯慕馗钣胱霸啬芎慕档？0%，装煤效果达到86%，粉尘明显降低，采煤机机械能耗的降低亦同时减小了机械的负荷量，提高了机械的寿命性。
4 薄煤层综机设备技术要求
薄煤层采用综合机械化采煤工艺回采应用，主选设备液压支架、采煤机、工作面溜子，在制造材料上，应选用材质优，材质强度高，耐腐性强，耐磨损，抗变形，不易涨裂等性能的材料加工制作，便于机体结构组件体积小，占用工作面空间小，以利于整体设备机体结构匀称紧凑，又能保证可靠的适用强度要求。在设备传动机构上，应选择结构合理，传动力矩强，不易扭变构件变形的技术加工制作。二者缺一不可，以保证设备有较好地机械工作性能，有利于设备在薄煤层环境条件下适应性，更好地发挥机械设备的效能。
5 回采工艺特别要求
薄煤层采用综合机械化采煤工艺回采中，在具体遵循综合机械化采煤工艺在薄煤层开采技术上的机理，统一协调组织劳动循环作业运作外，还需应该做到以下几点：
（1）由于采煤机割煤截割的工作面煤壁的煤体较硬，采煤机的截深一般是500～550mm为宜，适度减少采煤机割煤负荷量，确保采煤机不在长时间重负载状态下运行，减少采煤机的事故频发性。
（2）采煤机截割硬岩或割煤负载运行时，行走速度应适度放慢，不得使采煤机运行中，出现强行硬割，以减缓机体振动，降低设备故障率。
（3）因回采工作面上下端头为工作面溜子机头、机尾布置位置，则应使采煤机具有一定的采高范围，以此来确保工作面溜子机头机尾和端头支架有足够的富裕高度，避免端头支架触压溜子机头机尾部。
6 经验和结论
薄煤层中，积极合理的采用综合机械化采煤工艺回采，无论是从安全程度上，还是从社会人本理念上，都显示出良好的社会适宜性和经济性。拓展思维，进一步深入细致的开展煤炭安全生产系统科学性的研究，锲而不舍，推陈出新，不断提高综采设备的机械化、自动化程度，加大广泛推广利用力度。同时，更新观念，不断改进总结和提炼汲取薄煤层综合机械化采煤工艺机理，从根本上，把工人在薄煤层回采工作面从繁重的脏苦累险解放脱离出来，为工人创造出更安全舒适省力的作业环境，使其真正普遍发挥综合机械化采煤工艺的巨大社会价值效能。