国产矮型连续采煤机在王台铺矿充填开采中的应用

张东宝

(中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西 太原 030006)



国产矮型连续采煤机在王台铺矿充填开采中的应用

张东宝

(中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西 太原 030006)

[摘要]矮型连采机作为短壁机械化开采的关键设备，对改善我国煤矿采掘比例失调，提高煤炭资源的采出率具有重要意义。介绍了国产EML340A矮型连续采煤机的主要结构特点和技术参数，以及在晋城矿区王台铺煤矿充填开采中的应用情况。结果表明，该机整机性能稳定可靠，具有较强的适用能力，可以满足煤矿充填开采的要求。

[关键词]矮型连采机；王台铺煤矿；“三下”压煤；充填开采

Application of Domestic Short-style Continuous Miner in Stowing Mining of Wangtaipu Colliery

[DOI]10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2015.05.010

[引用格式]张东宝.国产矮型连续采煤机在王台铺矿充填开采中的应用[J].煤矿开采，2015，20(5)：37-38，65.

我国煤矿存在大量的矿井煤柱及不规则块段，其主要特点是分布量大，产量较小，采出率低。以连续采煤机、梭车、锚杆钻车等为主要配套设备的短壁机械化开采工艺和技术，可以为煤柱及不规则块段开采提供有效的技术支撑，提高矿井资源的采出率，增加“三下”压煤的开采量和缓解煤矿采掘比例失调。

王台铺矿作为晋城煤业集团下属大型煤矿之一，经过50多年的开采，在现有煤矿开采技术条件下，煤炭可采资源量已接近枯竭。2014年末，正规综采工作面已经回采结束，剩余可开采的“三下”压煤总量约57.46Mt。针对我国煤矿存在大量残采区、煤柱、“三下”压煤等资源的特点，中国煤炭科工集团太原研究院有限公司在自主研发的EML340型连续采煤机的基础上，成功研制出EML340A矮型连续采煤机。

1矮型连采机的结构和特点

1.1　整机结构

EML340A矮型连采机整机结构主要是截割部、装载运输部、左右行走部、主机架、稳定靴、除尘系统、驾驶操纵及附件，另外还包括液压系统、电气系统、水冷喷雾系统、润滑系统。该机型主要用于中小型煤矿的煤炭开采、边角煤回收以及煤巷的快速掘进。 图1为EML340A矮型连采机结构，表1为EML340A型连采机主要技术特征。

1.2　整机主要特点

(1)可靠性高整机设计借鉴了EML340普通型连采机的典型结构，改进了其设计不足；主要结构件高强度组焊，刚性好、强度高；采用紧凑化设计，重心位置低；关键元部件质量可靠。

图1　EML340A矮型连续采煤机结构

技术特征主要参数外形尺寸(长×宽×高)/mm×mm×mm11250×3300×1600截割功率/kW2×170截割卧底量/mm205截割煤岩硬度/MPa单向抗压强度≤40适应巷道宽度/m≥4工作倾角范围/(°)≤17理论生产能力/(m3·min-1)13~20地隙/mm305总功率/kW597工作电压/V1140采高范围/mm1800~3500接地比压/MPa0.18总重/t62

(2)生产效率高整机装机功率大；采用强力截割机构、横轴式滚筒，滚筒宽度大，保证了强落煤能力和生产能力。

(3)适用性好整机接地比压小，地隙大，采用变频调速控制行走机构，运动灵活自如。

(4)先进性强多电机独立驱动、模块式设计，保证维护和操作方便性和快捷性；自动监控和故障诊断技术、安全监测装置配置完备。

(5)模块小型化和轻型化设计整机可根据煤矿的自身条件进行拆解，满足煤矿的运输和使用条件；机载湿式除尘系统采用轻型化设计，可显著改善工作面环境，保障工作人员的健康和安全。

2矮型连采机的充填开采试验

2.1　工作面煤层及围岩情况

该工作面所采煤层为15号煤层，煤层厚度为2.22～2.69m，平均厚度为2.38m；煤层倾角1～3°，平均2°；煤层为黑色块状亮煤，夹条带状黄铁矿，夹矸为炭质泥岩；煤层坚固性系数为2～4，夹矸为1～2。煤层顶底板情况见表2。

表2　煤层顶底板情况

2.2　巷道布置

EML340A矮型连采机服务于王台辅煤矿XV2308连采充填工作面，工作面布置如图2所示。该工作面为双翼对拉条带柱式工作面，采用三巷布置方式，南北两翼同时开采，采场巷道为矩形断面，净宽6.0m，净高2.5m，净断面15m2，交替布置。采场巷道与XV2308集中运输巷呈50°夹角布置，两采场巷道距离为12m，采场巷道长度范围47.2～120.1m。

图2　XV2308连采充填工作面平面布置

2.3　采煤方法和开采工艺

采用旺格维利双翼斜切进刀后退式采煤法进行开采，整个充填开采分3阶段完成。第1阶段采用“采一留三”的开采模式，即双翼采场巷道同时对拉开采，南北两翼采场巷道每开采一个巷道后留设18m 的煤柱，再开采第2个采场巷道，依此类推直至开采到采区边界，并且当一个采场巷道回采完毕后及时进行充填；第2阶段，当充填物达到设计要求后，连续采煤机以第1阶段工作面推进方向，依此以掘进的方式在18m宽煤柱正中间掘1条6m宽的巷道，从而将原18m宽的煤柱分为6m煤柱+6m巷道+6m煤柱形式，并及时对掘进完成的巷道进行充填；第3阶段，当充填满足要求后，连续采煤机以第1阶段工作面的推进方向，依次左右掘进第2阶段所留下的煤柱，并进行充填，最终达到不留煤柱回采的要求，提高了煤炭资源的采出率。如图3所示。

图3　XV2308连采充填工作面回采顺序

工作面采用EML340A连采机完成落煤和装煤工序，CMM2-15二臂钻机实现顶板的支护工序，SC10/182型梭车将煤从连采机转运至PZY2000/300一号连运头车，经SWG-40T溜子转至SJ-80胶带机，完成整个运煤工序。开采时，顶板采用高

强锚杆、钢带、锚索联合支护，侧帮不支护。

3矮型连采机的使用效果

EML340A矮型连采机于2013年4月至2013年12月在晋煤集团王台铺煤矿进行XV2308工作面的充填试验，共完成63条采场巷道的掘进，共掘进进尺6182m，其中支巷掘进圆班最高进尺72m，月最高进尺776m，总出煤量约15.28×104t；设计充填量为96785m3，实际充填量为99690m3。在充填开采试验中，该机型整机性能稳定可靠，操作灵活，具有较强的适应能力，可以满足煤矿现场生产的要求。

4结束语

我国煤矿量大面广，存在大量残采区、煤柱、“三下”压煤等资源，矮型连续采煤机的成功研制，不仅可以进一步提高我国煤矿机械的研究制造水平，缓解我国长期依赖进口机型的局面，而且为我国中小煤矿提供了一种安全高效、投资少、见效快的短壁开采设备，显著提升中小型煤矿的技术装备水平和安全生产水平。该机型将促进短壁机械化开采技术在我国的进一步推广应用，对优化煤炭的产业结构，改善煤矿采掘比例失调，提高煤炭资源的采出率有重要意义。

[参考论文]

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[5]张东宝.连续采煤机截割齿轮箱滚动轴承失效分析[J].煤炭技术，2014，33(9)：240-243.

[6]崔亚仲.国产连续采煤机在乌兰木伦煤矿的应用[J].煤矿机电，2010(5)：88-89，92

[责任编辑：邹正立]

[作者简介]张东宝(1981-)，男，山东聊城人，助理研究员，现主要从事短壁机械的设计和研究。

[收稿日期]2014-12-17

[中图分类号]TD421.64

[文献标识码]B

[文章编号]1006-6225(2015)05-0037-02