普采滚筒采煤机采煤工艺探讨
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[摘 要]普通机械化采煤工艺，简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。本文主要阐述了普采滚筒采煤机进刀方式、滚筒采煤机割煤方式、双滚筒采煤机进刀割煤方式的比较等问题。
[关键词]普采 滚筒采煤机 采煤工艺
中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0264-01
机采分为普通机械化采煤和综合机械化采煤。普通机械化采煤工艺，简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。
1 滚筒采煤机进刀方式
滚筒采煤机每割一刀煤前，必须使其滚筒进入煤体，这一过程即为进刀。滚筒采煤机以输送机机槽为轨道，沿工作面运行割煤，其自身无进刀能力，只有与推移输送机工序相结合才能进刀。所以，进刀方式的实质是采煤机运行与推移输送机的配合关系。
（1）直接推入法进刀方式
工作面下端头必须有不小于4m长的切口，普采工作面单滚筒采煤机采煤时常采用这种方式。由于推移的总重量较大，要开动多台千斤顶同时推移，液压推移设备需要加强，这种方式进刀速度较快，但一定要人工开切口。
（2）端部斜切进刀方式
双滚筒采煤机均可采用这种进刀方式，又可分为割三角煤进刀和留三角煤进刀两种方式。目前淮南矿区只采用双滚筒采煤机，这里着重介绍割三角煤进刀方式。
双滚筒采煤机割三角煤方法进刀过程如下：①当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处尚留有一段下部煤；②调换滚筒位置，前滚筒降下、后滚筒升起，并沿输送机弯曲段反向割入煤壁，直至输送机直线段为止，然后将输送机移直；③调换两个滚筒上、下位置，重新返回割煤至输送机机头处；④把三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上、下滚筒，返程正常割煤。
采面斜切进刀，要求运输及回风平巷有足够宽度，工作面输送机机头（尾）尽量伸向平巷内，以保证采煤机滚筒能割至平巷的内侧帮，并尽可能采用侧卸式机头。如果平巷过窄，则需辅以人工开切口才能进刀，这就不能发挥生产潜力。
（3）中部斜切进刀方式
其特点是在工作面中部输送机弯曲段进刀。①中厚煤层单滚筒采煤机中部斜切进刀。②双滚筒采煤机中部斜切进刀。
对于端部斜切进刀，端头作业时间较长，采煤机要长时间等待推移机头和移端头支架，影响有效割煤时间。而采用中部斜切进刀方式可以提高开机率，但工作面工程规格质量不易保证。
（4）滚筒钻入法进刀
钻入法进刀要求采煤机滚筒端面必须布置截齿和排煤口，滚筒不用挡煤板，如果用门式挡煤板，钻入前要把它打开，并对输送机机槽、推移千斤顶、采煤机强度和稳定性都有特殊要求，采高较大时不应采用。
2 滚筒采煤机割煤方式
采煤机割煤及与其他工序的合理配合，即采煤机割煤方式。采煤机割煤方式有双向割煤和单向割煤的不同方式。
（1）双向割煤（往返一刀）
中厚煤层单滚筒采煤机普采面采用这种割煤方式。用端部直接推入法或端部斜切进刀，双向割煤，往返进一刀。在煤层倾角较大时，为了补偿输送机下滑量，推移输送机一定要从工作面下端开始，为此可采用下行割顶煤、随机挂梁，上行割底煤、清浮煤、推移输送机和支柱的工艺顺序。这种割煤方式适应性强，在煤层黏顶、厚度变化较大的工作面均可采用，无需人工清浮煤。但割顶煤时无立柱控顶（即只挂上顶梁而无立柱支撑）时间长，不利于控顶；实行分段作业时，工人的工作量不均衡，工时利用不充分。
（2）双向割煤（往返两刀）
单滚筒采煤机、双滚筒采煤机均可采用这种割煤方式，又称穿梭割煤。采用单滚筒采煤机普采工作面双向割煤、往返两刀割煤方式时，首先采煤机自下切口沿底上行割煤，随机挂梁和推移输送机，并同时铲装浮煤、支柱，待采煤机割至上切口后，翻转弧形挡煤板，下行重复同样工艺过程。当煤层厚度大于滚筒直径时，挂梁前要处理顶煤。该方式主要用于煤层较薄并且煤层厚度和滚筒直径相近的普采面。
双滚筒采煤机普采或综采面双向割煤、往返两刀割煤时，双滚筒采煤机首先在工作面一端斜切进刀后，正常割煤进刀。采煤机到达工作面另一端后，再在另一端斜切进刀，这种方式是双滚筒采煤机常用的割煤方式。
（3）单向割煤（往返一刀）
单滚筒采煤机普采面，单向割煤，往返一刀。割煤方式的工艺过程为：采煤机自工作面下（或上）切口向上（或下）沿底割煤，随机清理顶煤、挂梁，必要时可打临时支护。机器割至上（或下）切口后，翻转弧形挡煤板，快速下（或上）行装煤及清理机道丢失的底煤，并随机推移输送机、支设单体支柱，直至工作面下（或上）切口。这种割煤方式适用于采高1.5m以下，滚筒直径接近采高，顶板较稳定，煤层黏顶性强，割煤后顶煤不能及时垮落的较薄煤层。
双滚筒采煤机，单向割煤、往返一刀割煤方式的主要特点是：采煤机割煤后追机移架，但不移输送机；而采煤机在与割煤反方向扫浮煤后，追机移输送机。单向割煤的截割方向根据工作面的地质条件、设备条件的不同而异。
采煤机截割方向取决于移输送机头、转载机或输送机尾的时间和通风风流方向。移输送机头、转载机所需要的时间较长，工作面通风方向是上行风流，所以，选择单向割煤方式，采煤机的截割方向通常由输送机头向输送机尾割煤，使作业工序平行交叉。即在采煤机由输送机头向输送机尾割煤过程中，能够完成移输送机头和转载机的工作。在采煤机空刀下放清理机道浮煤过程中，能够完成移输送机尾的工作，才能做到采煤机连续作业，也能使采煤机截割方向与通风风流方向一致。如果采煤机的截割方向改由输送机尾向输送机头割煤，虽然也能使采煤机连续作业，但因移输送机头、转载机的工作量大，所需时间多，而采煤机空刀下放时间短，使工序配合太紧。
在采高、煤层倾角较大的综采工作面，采煤机截割也可由输送机尾向输送机头方向进行，即采用下行割煤。如上行割煤，工作人员在采煤机下方容易伤人，特别是司机。另外，采煤机上行割煤，司机控制前顶刀截盘时须仰视顶板，截盘割落时带起的煤容易打伤司机的面部，倾角越大越危险。并且随着倾角的加大，输送机的下滑量大，造成推拉构件歪斜，极易损坏。单向割煤的下行割煤方向，使推拉缸、推拉杆、连接件等的损坏量大大减少。
3 双滚筒采煤机进刀割煤方式的比较
端部斜切进刀单向割煤、中部斜切进刀单向割煤与端部斜切进刀双向割煤工艺比较有如下优点：工作面内的割煤、移架与移输送机、移机头、端头处理等工序实行平行作业，工序间干扰少，效率高，尤其是端头条件较差，移机头（尾）困难时，优点更明显；采煤机空行时可以把浮煤装净，便于推移输送机，对保证工作面工程质量有利；可以减少采煤机滚筒和挡煤板的调转次数及往返运行次数，简化操作程序。在采煤机采用在下端斜切进刀单向割煤工艺时，能保证采煤机操作人员、移架人员及推输送机人员等追机作业人员始终处于新鲜风流中工作。前两种割煤工艺的缺点是单向割煤，设备的无功磨损大；在液压支架与刮板输送机的配合尺寸不允许及时支护时，空顶时间长，顶板破碎时有片帮冒顶可能。在工作面长度较短、工作面端头作业时间长的条件下，要优先选用单向割煤方式，这对工作面长度较大、顶板条件中等稳定以上、端头支护状况良好、移机头顺利的工作面，要选用端部斜切进刀双向割煤工艺。