摘要：连采机一般适用于中厚煤层的煤柱和边角煤的回采，能更大的提高煤炭回采率，更多的减少能源损失。因此，连续采煤机以巷道成形质量好，掘进速度快等一直受到煤矿企业的青睐。本文阐述了连续采煤机国内外发展现状，对连续采煤机应用条件存在的问题和推广应用前景及需要解决的技术问题进行了详细的论述。
关键词：煤矿；连采机；应用前景；问题
连续性采煤机简称连采机，是近年来新兴的集落煤、装载、运输和行走等功能为一体的巷道掘进设备，具有施工速度快、巷道成型质量高、操作简单等诸多优点。同时，连采机有效降低了掘进工作面空顶时间和对巷道围岩的扰动破坏程度，可有效提高巷道顶板的稳定性，从而有利于顶板管理。
一、连采机组成
连续采煤机是用于房柱式采煤法的采煤机，也可用于巷道掘进。它具有截割、装载、转载、调动行走和喷雾除尘等多种功能，配备梭车、皮带输送机和锚杆支护，可在房柱式采煤法中实现综合机械化采煤。该机适用于1.4～3.6m的中厚煤层，在结构上大量地使用模块式部件，便于维修。
1、多电机驱动，模块式布置。多电动机分别驱动截割、装运、行走、冷却喷雾除尘及液压系统等，电动机多达6～8台。
2、横轴式滚筒，强力截割机构。横轴式滚筒截割机构，滚筒宽度大，截割煤体面积宽，落煤能力强，生产能力大。
截割滚筒上装有按螺旋线布置的齿座和镐形截齿，左右截割滚筒分别由2台交流电动机经减速器减速后同步驱动。
电动机、减速器和截割滚筒安装在截割臂上，截割臂铰接在机架上并由2个升降液压缸驱动实现上、下摆动，滚筒截割落煤。
水平布置截割滚筒宽度大（3m左右），分成左、右外侧及中间三段。
左、右外侧滚筒由里向外，愈靠近端盘截齿密度愈大。截齿排列方式一般按相反的螺旋线方向布置，目的使截落的煤炭向滚筒的中间段推移，以便直接落入滚筒下方的装载机构。
3、侧式装载，刮板运输机构。装运机构由侧式装载机构、装煤铲板、刮板输送机及其驱动装置组成。
4、履带行走机构。履带行走机构具有接地面积大、接地压力小、转弯半径小等特点，适宜煤矿巷道起伏不平的环境。
5、液压供水系统。液压系统普遍为泵-缸开式系统。液压泵多为双联齿轮泵，由1台交流电动机驱动。液压缸有单作用、双作用和双伸缩几种型式，是实现截割臂、装煤铲板、刮板输送机稳定靴的升降或水平摆动以及行走履带制动闸动作的执行机构。控制方式有手动和电磁阀两种。
供水系统的水源来自矿井的静压水或专用供水。供水系统主要用于冷却液压油、冷却电动机外壳、冷却可控硅整流器、内外喷雾、湿式除尘和灭火，对水质、流量和压力有较高要求。
6、电气系统。电动机主电路过载、漏电和短路保护。
二、连续采煤机发展现状
连续采煤机短壁开采技术诞生于20世纪60年代，经过多年的不断改进和创新，该技术已相当成熟，已成为煤矿机械化开采过程中常用的一种技术。美国是第一个使用短壁采矿技术的国家。20世纪80年代，美国近70%的煤矿开采是采用短壁采矿技术。为了大幅度增加我国煤炭开采量，我国在改革开放初期引进了大量的采煤机。但在没有相关配套设备的支持下，这些采煤机大多没有发挥自身的作用，采煤量也没有明显增加。同时，连采机逐渐进入了人们的视野当中。此外，连采机以其采煤效率高、灵活性强等特点，在各国得到了广泛的应用。我国也在全国许多地区推广和普及了连采机的使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、连续采煤机在我国煤炭行业应用前景
虽然我国煤炭资源量大，但许多煤炭资源，特别是优质煤炭资源，都位于建筑物、道路、河流、湖泊之下，其开采难度较大。若放弃对这些地区煤炭资源的开发，必然造成资源的巨大浪费，从长远来看，不利于这些资源型城市和地区的健康发展。
同时，矿井复杂的地形条件也使长壁开采机在井下难以有效发挥自身优势，特别是对某些夹层和断层的煤炭资源无法下手。我国长壁开采本身的弊端，造成了煤炭资源的大量浪费，同时也极大地减少了我国煤炭资源的开采量。
因此，短臂技术和成套设备的出现，很好地弥补了长臂开采技术的缺点和不足，使一些“三下”地区断层和夹层中的地下煤炭资源能得到有效开采，不仅避免了大量优质煤炭资源的浪费，并且延长了矿井的使用年限。
四、连续采煤机在我国使用的优缺点
在美国，许多矿井和煤矿较喜欢使用连采机进行大规模开采，因连采机的成本低，但能带来巨大的经济效益。长壁采矿设备不仅价格昂贵，而且效率很低。一套长壁设备成本约一千多万美元，年产量仅1200吨，而一套连续开采设备加上相应的配套设施成本仅两百万美元，但煤炭开采能力是长壁设备的5倍，超过6000吨。因此，连采设备的优势十分明显。连采设备之所以具有如此巨大的优势，是因连采设备非常灵活，许多长壁设备很难触及到的区域连采设备能轻易触及且速度较快，煤炭产量很高，虽然连采设备的优势较大，但我国在引进连采设备后，没有达到预期的效果。首先，连采设备下井较困难。连采设备的功能非常强大，是因其配套设备多，导致设备整体吨位大，体积大，使其无法顺利下井；其次，由于连采设备对早期清理和除尘要求高，我国许多矿井难以满足这一要求，使其难以在井下发挥作用；再次，由于我国技术标准与国外技术标准差异较大，进口连采设备很难符合我国相关技术标准；最后，后期的维护保养非常困难。由于连采设备是从国外进口的大型成套设备，国内没有相关零部件的供应商，一旦设备发生故障与问题，很难在短时间内进行有效的维护和保养。
五、连续采煤机使用条件和应用范围
煤层连采设备的要求较特殊。连采设备要发挥自身作用，煤层高度不应大于500米，煤层倾角不应超过12度，煤层厚度基本保持在1.3～4米的水平。同时，煤层顶板应保持在中等以上，以保证连采设备的锚固能力。根据有关统计资料显示，在我国158个矿井中，有94个矿井完全适合采煤标准，这94个煤矿的煤层总开采量将超过6000多吨。另外，在这158个矿井中，约170个煤层基本满足了开采条件，170个煤层的总储煤量接近1.8×109吨。所以，我国应积极引进和改进连续开采技术，使我国丰富的煤炭资源得以低成本开采。我国幅员辽阔，自然资源特别是煤炭资源丰富。同时，我国许多大型优质煤矿地质条件优良，非常适合机械化采煤。然而，我国有相当多的煤炭资源埋藏在建筑物、道路、河流和湖泊之下，这些“三下”地区使煤矿开采非常困难。因此，连采设备的出现突破了“三下”地区自然条件的限制，能使这些地区的煤炭资源得到顺利开采。在连续采煤设备中，常采用条带法和房柱式法等。
因此，在我国煤炭开采过程中，应充分发挥长壁采煤设备和连续开采设备各自的优势，根据开采条件和地质条件综合利用这两种设备，从而不断开采我国煤炭资源。
六、目前连续采煤机发展要解决的问题
我国连采设备存在技术瓶颈和自然条件的局限性，这是因我国一些矿井在引入煤层和防火等措施前没有进行相关研究，从而使引进的连续设备难以发挥其应有的作用。因此，我国应重点发展和完善自身的成套设备，逐步摆脱对其他国家连续设备的依赖，这不仅能有效降低成本，而且使以后的维护保养非常容易。目前，制约我国矿井连采设备大规模使用的原因之一是存在一定的技术局限性，包括：泵缸系统不稳定；短壁工艺复杂，难以实现机械化开采；采高、切割头宽度、机身长度难以适应井下开采环境；当连采设备面临非常恶劣的开采环境时，其故障传动系统和液压系统经常发生故障。因此，我国应加强国产矿井成套设备和技术的研发力度，不断优化和完善相关技术，能有效弥补传统采煤设备的不足，从而进一步提高我国煤炭的开采量。
参考文献：
[1]鱼云龙.浅谈连续采煤机的使用情况[J].陕西煤炭技术，2014（O2）．
[2]李跃宁，吴志海.我国煤矿掘进装备技术发展的思路[J].煤炭科学技术，2014（09）．
[3]郎国成.煤矿连采机应用及前景分析[J].山东工业技术，2016（03）：67．
论文作者:杜佳霖
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：设备论文; 我国论文; 煤层论文; 矿井论文; 滚筒论文; 煤矿论文; 煤炭资源论文; 《基层建设》2019年第15期论文;