摘要：近年来，杉木树煤矿提出了淘汰落后的炮采作业方式，走机械化矿井发展的道路，引进了MG100-TP爬底式割煤机，努力提高矿井竞争力。通过探索、论证、实践、总结，终于摸索出了一套适合自己的机械化开采工艺，并取得成功。本文主要介绍芙蓉公司杉木树煤矿在探索薄煤层开采工艺工程中，就如何提高采煤机安全高效性方面提供的技术改进进行了试验及研究，并取得了较好的效果。
关键词：薄煤层开采；爬底式采煤机；技术改进
针对爬底式采煤机割煤过程中出现的跑底、飘刀、采煤机截深控制、滚筒配置、缆线保护、顶板破碎条件下的顶板支护等问题，提出技术改进，大大提高了采煤机使用过程中的安全性及可靠性。
1 工作面概况
本试验在杉木树煤矿N3012-2采煤工作面实施，N3031-2工作面位于30采区东翼，工作面以东为已回采结束的N3031-1工作面，南为N3011工作面，西为30采区集中上山，以北为回采结束的N3051工作面，下覆为正在布置的N3012工作面。工作面分为上、下两块，上块倾斜长86m、下块倾斜长86m，走向长度平均为170m，倾角6～11°，平均8°。
2 MG100-TP爬底式采煤机在使用过程中出现的主要问题及措施
通过安装、调试和半年时间的运行，MG100-TP爬底式采煤机运行中出现的问题主要有以下几个问题。
2.1跑底、飘刀问题
底板起伏不平，或者底板浮煤过多，易造成采煤机跑底、飘刀，造成留底煤和啃顶板。在机组开始使用的一段时间内，经常发生跑底问题，为了解决此类问题，公司组织技术人员现场跟班，一是要求机道浮煤必须清理干净，二是采用垫机和近距离用单体支柱压锚链，迫使机组滚筒位置下降，解决了现场存在跑底问题。
2.2取消稳车的使用。
由于杉木树矿保护层开采采用沿空护巷或留墩护巷的方式对风巷进行保护，若留墩护巷这必须专门施工降低风巷用于安设稳车，稳车采用8t回柱绞车配合φ18.5mm的钢绳拉运割煤机电缆，而随着割煤机的改进，减少的稳车的使用，同时减少设备、电缆和人员的投入。
2.3采煤机截深的控制问题
机道要控制一致，不得小于950mm，大于1000mm，否则会造成机身过不了和截深达不到要求。
及时更换端面齿。端面齿磨损后，应及时更换，否则将端面齿座磨环，无法上截齿而影响截深。一般煤层软时两个循环更换一次，煤层硬时每刀煤就要更换一次。防止机组通过时刮板运输机移位而造成截深不够。具体操作要求包括：机道尺寸严格控制在1000mm±50mm，煤壁侧支柱角度保证有2-3°的迎垮角且手把体不能朝向煤壁，溜边支柱角度必须全部升紧，最好每隔5～10m用单体支柱在刮板运输机靠采空区侧打好稳固支柱。
2.4采煤机滚筒配置问题
爬底式采煤机为固定滚筒，不可调高，要根据煤层采高情况配置合适的滚筒。滚筒最小直径为530mm，最大不能超过800mm，直径过小机身无法通过，过大采煤机负荷增加，故障率增高。
2.5缆线保护问题
采煤机电缆沿工作面布置，作超前缺口放炮时，很容易伤及采煤机缆线。为此，采用高分子挡煤板、半圆木、盖住电缆，再在上面铺一层木板或粉煤，以达到保护缆线的目的。工作面沿途缆线通过的地方要清除障碍物，同时要有人巡查，一但发现问题及时通知司机停机，进行处理。
2.6顶板破碎条件下的顶板管理问题
由于采煤机本身占用的机道宽度，加上截深，割煤后空顶距离达2200～2400mm，对破碎顶板的管理非常不利。采取措施如下：①及时停机打跟机支柱，减少顶板悬空的时间。○2割煤时溜子靠煤壁侧支柱应边割边替换。○3割煤司机只能在人行道跟机操作。
3技术改进
MG100-TP爬底式采煤机在杉木树矿N3031-2工作面的第一次磨合，通过不断摸索和逐步改进，最终达到了机组与工作面的和谐统一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在技术改造过程中，具体做了以下几方面的工作：
（1）针对工作面及割煤机在工作过程中出现的问题进行的行为操作规范和安全技术管理，避免的机电和顶板安全事故的发生。
（2）取消稳车的使用。由于杉木树矿保护层开采采用沿空护巷或留墩护巷的方式对风巷进行保护，若留墩护巷这必须专门施工降低风巷用于安设稳车，稳车采用8t回柱绞车配合φ18.5mm的钢绳拉运割煤机电缆，而随着割煤机的改进，减少的稳车的使用，同时减少设备、电缆和人员的投入。
（3）工作面信号的改进。在工作面每30m安设一个信号铃，在移溜机掺柱过程中极容易造成信号线破皮、断裂，影响生产时间。经过摸索和试验，利用割煤机电缆中其中一芯线作为信号线启动割煤机前由割煤司机与工作面刮板运输机联系运输系统的开停，经过现场试验成功，减少了信号线的维护。
（4）采用地辊作为电缆运行过程中的托辊，减小电缆与底板的摩擦力，人工从单人拉运10m提高到单人可拉运20m。
（5）支护方式的摸索和调整。具体内容包括以下几个方面：
①明确柱帽规格。根据100缸径的单体支柱将柱帽设计为：200mm×100mm×50mm的木垫板。改进后的柱帽每块复用次数由原来的2、3次增加到7、8次。
②工作面支柱间距的调整。正常回采期间，支柱的柱距从最开始的750mm调整到现在的800mm，密集支柱的间距也随之从375mm调整到400mm。经过计算论证和现场实验，800mm的支柱柱距同样能对顶板进行可靠、安全的支护。
③根据顶板情况，取消使用铰接顶梁。考虑B4上煤层顶板岩性较好，具有整体性，炮采时按1.4m的排距也能很好的支护顶板，经过验算，柱距设计为0.8m时，排距可放大到2.02m，所以，在现场实行全工作面戴帽点柱支护并证明其支护具有可靠性，从而大大了缩短支护的时间。
④“见六回二”调整为“见五回一”。为了正常生产的需要，考虑减少回柱次数，回采N3031-2工作面期间，试验过“见六回二”的支护方式，但事实证明：“见六回二”的回柱强度大，最大控顶距时间过长导致支柱插底严重不利于回柱放顶。
⑤取消堆柱。起初阶段，在密集侧考虑每3m增加2根堆柱作为工作面的特殊支护，但本身0.8m的排距情况下，采用堆柱既占用了人行通道的空间，又增加了回柱的强度。于是经生产部、技术部等有关部门研究后决定取消堆柱，取消堆柱后并没有削弱顶板支护的效果。
⑥过断层的支护方式明确。针对工作面实际情况，详细落实了工作面过断层期间的安全、技术措施。具体包括：支护材料准备、过断层期间割煤的相关要求、割煤后的支护要求、伞檐明确及找顶规范、断层带支护方式明确、采空区悬顶控制、人员操作规范等等。
（6）割煤机挡煤板的改进。挡煤板设计为上下对称并将煤壁侧边角倒圆，同一块挡煤板上、下行均可使用，避免了以前MG200/245-TPD割煤机割煤时拖一块挡煤板的情况。而且，挡煤板加工时，下与底板相平，上与滚筒上缘相平，浮煤清收的更加彻底，从而降低了煤壁侧机道内人工攉煤的劳动强度。
（7）调整爬底式采煤机锚链掺打位置，实现了采煤工作面下出口采煤机自动进刀。起初爬底式采煤机在工作面两个端头进刀时，都必须人工施工缺口，机组才能自动进刀。每个生产班，职工采用打眼爆破人工收煤炭等方式施工缺口面积达4.8㎡，这样不仅劳动强度大，影响生产进度，安全还很难保障。
当采煤机下行割煤时，将下出口牵引链踩到机巷下帮顶板上，采煤机采煤至下出口后直接割通煤壁，直至滚筒部分全部悬空（约为机身长度1/4），然后直接推移采煤机进刀，省去下出口作缺口工序，实现采煤机自动进刀。不仅降低了职工劳动强度，减少了劳动力成本，还促进了安全生产。
（8）封底式溜槽的引进及自制挡煤板的配套使用。40T刮板运输机的溜槽为1.5m/块不封底的溜槽，刮底板严重、底链负荷较大，尤其移溜困难。通过将溜槽全部封，有效地减少了刮板运输的故障率、缩短了移溜时间和机道悬顶长度达到1.5m时的时间。
4 结论
通过实施一系列技术改进，能有效提高爬底式采煤机的安全性及可靠性，有效降低了工人的劳动强度。
作者简介：
杨雄（1985—），男，四川人，硕士，工程师，川煤集团芙蓉公司杉木树煤矿党工部部长.Tel：18881998705，E-mail：364181631@qq.com
论文作者:杨雄1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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