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采掘机械化及其发展 四川师范大学工学院 四川煤矿安全技术培训中心 周伯征 第一节 采煤机械及配套设备 煤矿实现综合机械化开采、自动化开采是采煤技术的发展方向，是实现煤矿安全高效生产的必由之路。采煤机械在其中起着重要作用，它承担着落煤、破煤、碎煤及装煤等全部或部分工作。与它配套的还有工作面运煤设备和顶板支护设备。 一、目前常用的两种机械化采煤方式 1，普通机械化采煤（普采） 利用采煤机械来实现落煤和装煤，工作面刮板输送机运煤，利用单体液压支柱来支护顶板的采煤法称为普通机械化采煤（普采）。普通机械化采煤（普采）使工作面采煤过程中的落、装、运实现了机械化，但支护顶板仍靠人工作业。 2，综合机械化采煤（综采） 用大功率采煤机来实现落煤和装煤，刮板输送机运煤，自移式液压支架来支护顶板，使工作面采煤过程完全实现机械化的采煤法称为综合机械化采煤（综采）。综采时各设备和工序之间密切联系，协调配合，可实现连续作业，达到安全高产的效果。二、采煤机的分类及特点 1，按截割滚筒数量分为单滚筒采煤机和双滚煤机 2，按采煤机所适应煤层厚度分为厚煤层采煤机（采高＞3.5米）、中厚煤层采煤机（采高1.3～3.5米和薄煤层采煤机（采高＜1.3米）； 3，按牵引部布置位置分为内牵引采煤机和外牵引采煤机。现代采煤机多为内牵引采煤机； 4，按行走机构形式分为有链牵引采煤机和无链牵引采煤机。有链牵引采煤机已渐被淘汰。 5，按牵引控制方式不同，可分为机械牵引采煤机、液压牵引采煤机和电牵引采煤机。现代采煤机多为电牵引采煤机； 6， 按采煤机与刮板输送机的配合导向方式分为骑槽式采煤机和爬底板式采煤机； 7， 按适用的煤层倾角分为缓倾斜采煤机、大倾角采煤机和急倾斜采煤机。 三、无链电牵引变频调速采煤机的特点 1，取消了易出故障、维修困难的液压马达、液压泵、阀组和大量易燃、易漏、易污染、价贵的液压油，抗污染能力大大提高、从而提高了运行的可靠性和经济的合理性； 2，电牵引部的调速、换向、过载保护和各种监控部件都可以由电气系统实现。易于实现各种保护、检测和显示，机械传动部分大为简化，因而可以缩小采煤机的体积，采煤机总重量可比液压牵引采煤机减轻1／3； 3，电牵引部传动效率比液压牵引提高30﹪； 4，采用电子元件控制系统，动作灵敏、迅速，过度过程反应快，只有几十分之一秒。保护装置齐全，具有较好的自动调速性能，为实现采煤机全自动控制提供了条件； 5，取消了传统采煤机的平板式托架，采用框架结构。大框架由3段组成，他们之间用高强度液压螺栓副连接，结构简单、强度大、可靠性高、便于拆装； 6，采用交流变频调速，调速范围广，系统体积小，故障少，能得到大的牵引速度和牵引力； 7，各主要部件安装均单独进行，部件间没有动力传递连接都能从机身的采空侧抽出，容易更换，维修方便，设备利用率高。 8，截割电动机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接处没有动力传递，取消了易损坏的螺旋伞齿轮传动和结构复杂的通轴，可使机身长度缩短； 9，采煤机电源电压等级多采用1140v或3300V，采用单根电缆供电，电缆数量、直径都减少，利用电缆拖移，便于现场管理； 10，调高系统多采用集成阀块，管路少，维修方便 11，变频器安装在采煤机机身上，可避免因电缆拖移损坏而损坏变频器； 12，采煤机上所有的截割反力、调高液压缸反力和牵引反力均由大框架承受； 13，各个需要动力的部件，都由单独电动机驱动，不仅可以减少相互间复杂的传动关系，而且有较好的通用性和互换性； 因此，电牵引采煤机具有良好的发展前景。 四，滚筒式采煤机 滚筒式采煤机是当前应用最广泛的采煤机，能同时实现机械化落煤及装煤，对地质条件的适应性好，调高方便，可自开缺口，机械效率高；缺点是采下的煤块度较小，截割比能耗较大。 1，单滚筒采煤机 单滚筒采煤机多用于薄煤层或中厚煤层普采工作面。其滚筒一般位于采煤机下端，以使滚筒割落下的煤部经机身下部运走，从而可降低采煤机机身高度。 单滚筒采煤机上行工作时，滚筒割顶部煤并把落下的煤装入刮板输送机，同时跟机悬挂绞接顶梁。割完工作面全长后，将弧形档煤板翻转1800；接着，采煤机下行工作，滚筒割底部煤及装煤，并随之推移工作面输送机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的