针对薄煤层开采过程中存在的问题,根据低巷道钻机的结构和动作要求,介绍了各种提升传动方案,并对各方案进行了比较和可行性分析。改进了原有的气动锚杆钻机气缸和钻杆一线式布置方式,设计出钻孔行程较大的提升传动机构。该提升传动机构的设计对提高薄煤层开采时低矮巷道钻孔效率具有现实意义。

与厚及中厚煤层相比,薄煤层工作面受限于作业空间,开采及支护难度较大,机械化程度较低,安全事故偏多,了解薄煤层工作面矿压规律更有利于现场安全生产。文章以莒山煤矿92505薄煤层为工程背景,以理论分析及现场监测的方法,对薄煤层矿压规律进行了分析研究,结果表明:液压支柱可以满足工作面的支护要求,而且超前支护30 m是合理、安全的。

针对薄煤层开采难度大,设备研发落后,生产效率低的问题,提出开发滚筒采煤机薄煤层自动化开采系统方案。结合筒采煤机结构特性,采用布置电动机并行的方式,在切割电动机和牵引机电动机的安装位置上选择纵向运行,利用远程监控和集中控制实现工作面自动化。通过对设计方案的实际应用,该设备能实现薄煤层开采的自动控制,完成无人自动化的生产,月均产量超过10万吨,年均产量超过100万吨,对薄煤层开采的安全和高效具有重要意义。

为了解决在薄煤层开采中开采空间小、操作困难等问题,实现对薄煤层的安全高效顺利地开采,提出一种将采煤机、液压支架以及刮板输送机三机配套组合的采煤方法,并给出采煤的具体工艺流程,最后分析薄煤层三机配套组合方法在挖沟煤矿的应用效果,机组日平均开机采煤率约85%,在割煤速度为6m/min时,得到日开采原煤量约1090t,月开采原煤量约23200t,生产能力在2.2 Mt/a,基本达到国内采煤的先进水平,提高了开采的安全指数,为薄煤层的安全开采提供借鉴。

薄煤层工作面设备稳定性直接关系到整个自动化系统的稳定运行,不仅受外部薄煤层采面煤岩的影响,还与薄煤层三机的协同工作过程密切相关。各设备的稳定运行是保证自动化准确实施的前提,因此以工作面设备自动化控制技术为控制模型,利用Solid Works进行建模,将建立好的采煤机、液压支架和刮板输送机三维模型导入ADAMS中进行仿真分析,验证各项控制技术在薄煤层工况下的适应性。研究表明,薄煤层液压支架满足降-移-升控制过程要求的精确度和适应性要求,刮板输送机推移过程碰撞减少、速度稳定,能够满足薄煤层工作面自动化控制要求,有效解决薄煤层工作面自动化水平不高的问题。

文章通过对铁煤集团薄煤层综采设备现状的分析,提出了薄煤层智能化工作面综采设备选型配套方案,对提高铁煤集团综采智能化开采设备装备水平,提高现有设备使用率,确保安全生产,提质增效,具有深远意义。

通过分析薄煤层开采设备的现状,分析薄煤层开采的技术及设备难点,找到影响其开采的薄弱环节,以重要组成部分液压支架的智能化调节为研究核心,建立智能化解决方案,并对方案进行数据计算验证,同时采用模型仿真模拟证实控制系统的可靠性,对薄煤层的开采工作能够有较大的帮助。

为了适应煤层厚度为0.85-1.4 m的薄煤层采煤机的机身高度要降低。介绍一种新型油缸迈步式薄煤层采煤机对采煤机的液压系统进行了重新设计详细介绍了行走机构的结构及其运行方式。该油缸迈步式薄煤层采煤机运行更加平稳、能效高制动效果更好机身高度仅350 mm。