薄煤層采煤機搖臂設計
創新論壇
作者：豈春強 範俊傑 成穎
摘要我國的薄煤層資源分布廣泛，在一些省、區薄煤層儲量比重很大，與中厚和厚煤層相比，薄煤層機械化開采存在著工作條件差，設備移動困難，以及投入產出比高、經濟效益不如厚與中厚煤層等特殊問題，造成薄煤層機械化開采技術發展速度相對緩慢。本設計所研究的薄煤層采煤機是為普采、高檔普采工作麵研製的一種新型的由多電機驅動的橫向布置、較大功率的薄煤層齒輪-銷軌式牽引采煤機。具有一定的經濟性和實用性，無論是在價格方麵，還是在安全方麵都是一個很好的選擇。
關鍵詞煤層資源采煤機輔助功能
中圖分類號：TD421.6 文獻標識碼：A
0 前言
我國的薄煤層資源分布廣泛，1.3m以下煤層可采儲量約占全部可采儲量的20%。在一些省、區薄煤層儲量比重很大，如四川省占60%，山東省54% ，黑龍江省占51%，貴州省占37%。特別是在南方地區，有些省份薄煤層淨占50%以上，而目薄煤層分布廣，煤質好。但由於其開采煤層厚度薄，與中厚和厚煤層相比，薄煤層機械化開采存在著工作條件差，設備移動困難，煤層厚度變化、斷層等地質構造，對薄煤層設備生產性能影響大，以及投入產出比高、經濟效益不如厚與中厚煤層等特殊問題，造成薄煤層機械化開采技術發展速度相對緩慢。另外，對一些薄、厚煤層並存的煤礦，由於薄煤層開采速度緩慢，使其下部的中厚煤層長期得不到及時開采，以至影響工作麵的正接替，而有的就隻能被迫丟失一些薄煤層資源。
1 采煤機基本功能的結構方案
用於走向長壁采煤法的采煤機應該具有的如下三種基本功能；（1）把煤從煤壁上破碎下來的功能；（2）把破碎下來的煤裝在工作麵輸送機上的功能；（3）采煤機能沿著工作麵自移的功能。
在鼓形滾筒的表麵或在螺旋滾筒的葉片上安裝截齒，滾筒隨采煤機前移並自轉，截齒邊用銑削的方式把煤從煤壁上截割下來，這是銑削結構。
在側銑方式中螺旋滾筒結構應用最普遍，其主要優點是它不僅能實現截落煤的功能，還能實現裝煤的功能；水平旋轉軸調整滾筒高度比較方便，對不同煤層厚度的適應性好；具有自開缺口的功能等。
這種結構的優點是結構簡單，製造方便；集落煤和裝煤功能於一體；煤的坡度大，及其能耗低。其缺點是這種結構應布置於采煤機的端麵，機身必沿其鑽削出的空間前進，因此，機身長；這種破煤結構不能自開缺口；為使頂底板平整，還必須配有截割盤，沿頂板和底板截割煤層，因此整個機器的結構複雜；此外，這種破煤結構對煤層厚度的適用性小。
綜合上述各種結構的優缺點，結合該采煤機是在煤層厚度小的薄煤層中工作，適用螺旋滾筒結構的特點，所以實現破碎煤壁功能結構方案選擇螺旋滾筒結構。
2 采煤機輔助功能的結構方案
該薄煤層采煤機工作於0.8m～1.2m之間的薄煤層中，理論是選擇單滾筒，但是為了更有效的采集煤資源，所以采用雙滾筒采煤機，使煤資源能夠更好的開采出來，不被浪費掉。使一個滾筒沿地板截割，另一個沿滾筒鹽頂板截割，兩個滾筒完成同一層沒的截割。
當煤層厚度變化時，兩個滾筒的工作高度應當變化，這就需要能實現適應煤層厚度變化的功能結構，這種結構稱為采煤機的調高裝置。
調高油缸在機身下麵，小搖臂2與搖臂固聯，由於活塞杆伸縮就實現了滾筒工作高度的變化。對於雙滾筒采煤機而言，借助於兩個滾筒到賬高度的變化的改變，就能完全適應煤層厚度等於或小於滾筒直徑的變化情況。
采煤機在采空區安裝有調斜油缸，采空區側的滑靴安裝在活塞杆上。活塞杆伸縮就改變了采煤機的傾斜角度。