小河嘴煤矿高效薄煤层成套装备采煤机的研制与应用

陈小灵 刘忠文 刘小强 霍人中 张世源

（达竹煤电集团小河嘴煤矿，四川达州 635000）

小河嘴煤矿高效薄煤层成套装备采煤机的研制与应用

陈小灵 刘忠文 刘小强 霍人中 张世源

（达竹煤电集团小河嘴煤矿，四川达州 635000）

川煤集团达竹公司在现有薄煤层电牵引采煤机实践应用的基础上，研制出MG150/350-PWD型爬底板式无链电牵引采煤机（以下简称MG150/350-PWD型采煤机）。本文介绍了该采煤机的特点与工业性试验情况，可为今后我国发展薄煤层采煤机的研制工作提供一种设计思路。

采煤机 薄煤层 研制 应用

四川煤炭产业集团达竹公司一直以薄、极薄煤层开采为主，生产效率低、经济效益差、劳动环境及生产条件恶劣，一直是该类矿井难以实现高产高效的最大因素，为了摆脱这一困境，达竹公司必须要在现有薄煤层电牵引采煤机实践应用的基础上，研制出适合达竹矿区薄煤层赋存条件的采煤机。

1 达竹公司采煤机的发展之路

2007年，达竹公司引进刨煤机，该机对于采高低于0.9m的极薄煤层，上下缺口需挑顶，工作量较大，加之设备频繁移动，护顶难度加大，准备工作量比较大，而且仅适用于地质变化简单的工作面，单产很难提高。

2009年，达竹公司针对自身煤层的赋存条件，在永荣矿务局MG100-TP爬底板采煤机的基础上，成功研制出MG110/130-TPD爬底板滚筒式采煤机，更好地适应了达竹公司煤层薄的特点，最高月产量达1.5万吨（采高0.75m），在采高0.53m的工作面也有月破万吨的纪录。但该采煤机机在牵引、截割、控制、装煤以及适应地质变化等方面不完善，仅能在高档普采中使用。

2013年，达竹公司联合山东矿机集团、辽源煤机厂在MG110/ 130-TPD爬底板滚筒式采煤机的基础上，研制了MG150/350-PWD型采煤机。并在达竹公司小河嘴煤矿试验成功。

该采煤机用于薄煤层综合机械化开采，完全适应达竹公司煤层薄、矿井地质复杂、大倾角等特点，最高月产量达3万吨，平均月产量2.5万吨。

2 MG150/350-PWD型采煤机的研制

MG150/350-PWD型采煤机应适应达竹矿区薄煤层赋存条件。不仅能够满足截割顶、底板和坚硬夹矸的需要，而且性能参数要满足工作面高效生产等要求。该采煤机研制应遵循如下主要原则：

（1）满足工作面生产能力30万t/a要求。

（2）有较强的地质条件适应能力，机面高度尽可能低、切割功率尽量大、机身长度尽量短。

（3）为适应煤层变化，提高切割效率，应采用双滚筒结构并有适当的调高范围；采煤机在工作面能自开缺口以减少辅助工作量。

（4）应有完善的自动控制系统与故障诊断系统，能实现采煤机远程操纵和故障的早期处理。

（5）电控系统要有高强的抗震性，系统各原器件配置必须有高稳定性和先进性。

3 MG150/350-PWD型采煤机的技术特点

（1）由于采煤机主体部分悬出刮板机，过桥连接部分厚度小，从而加大了过煤高度，取消了采空区侧的导向管结构而改为导向滑靴结构，避免了因磨损导致的无法更换刮板机导向杆的难题。

（2）采煤机摇臂采用了“U”结构设计，采煤机截割滚筒处于摇臂减速箱体侧面与煤壁之间形成封闭空间内，滚筒截割下来的煤炭因减速箱侧面的阻挡，大部分顺着滚筒叶片抛向刮板运输机，从而解决了薄煤层由于滚筒直径过小，装煤效果差的问题。

（3）液压调高控制系统采用封闭式油箱设计，除过滤器外其余液压件均设在外部，既调试方便，又可保护油质清洁。

（4）具有四象限工作的优越特性，采煤机可根据生产的需要实现加速减速或停止，尤其在煤层倾角较大的工作面，在机器可能下滑的情况下，采煤机能按要求给定的速度向下运行。

（6）操作方便，可靠性高，事故率低，开机率高，可满足高产高效工作面的需要。

（7）PLC控制、GOT显示、单点启动、多点操作，可离机控制。

4 MG150/350-PWD型采煤机的工业性试验

MG150/350-PWD型采煤机在小河嘴煤矿4026（21）工作面进行了工业性试验，试验情况如下

4.1 采煤机过断层截割岩石的能力

4026工作面无较大断层最大落差，但工作面有四个较大起伏段，特别是下段约20米及过变坡点时，截割岩量达到采高的50～8 0%，采煤机在通过这些点时，均顺利通过。由此也可以看出MG150/350-PWD采煤机具备较强的截割岩石的能力。

4.2 采煤机正常工作时生产能力

正常工作时，每天割8刀，每刀进尺0.8m，煤炭容重1.45t/m3，采煤机生产能力为：

工作面日生产能力=工作面长度×割煤高度×每刀进尺×每天进刀数×煤炭容重×工作面回采率=130×0.9×0.8×8×1.45 =1085（t）

工作面月生产能力=工作面日生产能力×月工作日数×正规循环率=1085×30×0.85 =27757t

工作面年生产能力=工作面月生产能力×11 = 20757×12 =33万t

4.3 采煤机牵引速度工作面往返双向割煤，割煤速度3m/min。

4.4 采煤机机身设计满足生产要求

采煤机通过采用双电机布置结构，提高了装机功率，减小了主机架厚度；设计的过煤空间满足生产要求。

5 主要结论

（1）MG150/350-PWD型采煤机完全适应达竹公司小河嘴煤矿的薄煤层赋存条件，最高月产量达3万吨，平均月产量2.5万吨。实现了0.9m以下的薄煤层高产高效开采。

（2）MG150/350-PWD型采煤机的成功研制将为达竹煤电今后可持续发展打下坚实的基础。对于实现我国资源平衡开采、缓解生产接续矛盾、充分利用煤炭资源、延长矿井生产寿命、实现整个煤炭行业的可持续发展均具有十分重要的意义。

［1］章立强，黄国旺.MG100 /238-WD型薄煤层电牵引采煤机的研制［J］.煤矿机电，2007.6.

［2］冉涛.MG200/456-WD型薄煤层电牵引采煤机［J］.煤矿开采，2005. 10.

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