陈 斌
泊江海子矿机电工程管理部 017000
摘 要：本文通过对淮矿西部煤电集团泊江海子矿3-1煤层，煤层厚度变化大煤层综采工作面采煤机选型进行了深入的探讨，为具有相似煤层赋存条件的综采工作面采煤机设选型提供了宝贵的经验。
关键词：煤层厚度变化大煤层；采煤机选型设计；高低机身互换；
采煤机、刮板输送机及液压支架 “ 三机”设备 的配套设计是整套综采设备的技术核心。采煤机的生产能力和刮板输送机的运输能力应满足发挥最大产能要求，采煤机的采高范围和液压支架的有效支护范围要与煤层厚度变化范围相适应。本文通过久益7LS7采煤机和久益7SL6C采煤机高低机身（配2.8m和3.2m滚筒）在矿井3-1煤层（煤层厚度变化）回采效果进行对比，为大家在遇到相似工况下采煤机的选型提供宝贵意见。
一、矿井3-1煤层概况
3-1煤层根据辅运（胶运）顺槽揭露及探测资料，煤层厚3.2～6.4m，平均5.3m，煤层厚度变化具有显著地规律性，沿工作面走向自北向南厚度增大。3-1煤层与下伏3-1下煤层间距为3.62～5.63m； 3-1下煤层厚度0.8～1.5m，一般含一层夹矸。
二、久益7LS7采煤机3-1煤层使用效果分析
首套设备采煤机选用久益7LS7，配套滚筒直径2.8米，机身高度2847mm，拆除顶护板后2697mm，采煤机最大采高5.8m，最小过机高度4.0m。通过在113101和113102工作面回采，由于受采煤机设备最大采高和最小过机高度高度限制，在回采前期阶段煤层厚度5.8m以上时受采煤机最大采高限制将有0-0.7m的顶底煤无法回采；煤层厚度在4.0-5.8m范围内发挥采煤机采煤效果最佳；在回采后期阶段，煤层厚度降到4.0m以下时，为确保采煤机最小过机高度将回采0-0.8m的底矸。
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7LS7采煤机最低采高与支架、刮板机配套如上图
7LS7采煤机在最低采高4.0m时，如图所示采煤机（已将顶护板拆除）与支架顶梁间隙500mm（636mm为拆除油缸护罩，不建议拆除）时对应采高为4m,也是安全间隙下的最小采高。若采高继续降低，间隙会减小，主电缆折叠高度也将减小，可能导致折叠高度不够。综上所述，将久益7LS7不能用于低于4m 煤层厚度的工作面。
三、7SL6C采煤机高低机身（配2.8m和3.2m滚筒）在回采3-1煤层效果分析
通过首套久益7LS7在113101和113102工作面的使用效果分析，在矿井第二套综采设备选型时，考虑与久益7LS7机械电气部件95%以上的通用性，采煤机型号选用久益7LS6C，三段机身，可拆分，截深865mm， 适应倾角：≤10°，过煤高度：1090/1471mm，装机功率：2345KW（含破碎机），截割功率2×860KW，牵引功率2×150KW，油泵功率55KW，破碎机功率270KW ，最大卧底量：411/403mm。久益7LS6C采煤机为原型的基础上增加配备左右（高）行走箱和左右（高）支撑腿一套，实现久益7LS6C采煤机高低机身两种配置，滚筒配置直径2.8m和3.2m各一对,实现采煤机高机身配3.2m滚筒和低机身配2.8m滚筒两种配置，采煤机的采高范围由久益7LS7的4.0m-5.5m,扩大到3.2m-6.05m。
（一）、煤层厚度在4.0m至6.05m采煤机配套方案
采煤机配置高行走箱和高支撑腿实现高机身，机面高度（底板至机身上平面）2447mm;铲间距 335mm;平滑靴至槽帮间隙 40mm；过煤高度 1471mm；破碎高度833mm（有限可调）；适应采高范围4000—6000mm；图二仰采4°（一个步距）梁端距 77mm；图三支架梁端距 526mm，采高4m过机间隙471/824mm（有/无顶护板）；图3机尾最小卧底量 248mm（已达最大下摆角与机尾伸缩油缸护罩距离358mm）。
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采煤机4.0m采高时与液压支架、刮板输送机配套
（二）、煤层厚度在3.2m至4.0m采煤机配套方案
在辅助运输顺槽回采侧施工和工作面平行的采煤机换装硐室，尺寸15m×3.0m×4.0m,锚联网支护。提前采煤机左右（低）行走箱和左右（低）支撑腿提前打运至换装硐室。在工作面回采至硐室处，支架前探梁结实硐室顶板，将采煤机左右（高）行走箱和左右（高）支撑腿更换为左右（低）行走箱和左右（低）支撑腿，实现采煤机由高机身向低机身转换，机身高度（底板至机身上平面）由2447mm降低至2066mm,降低381mm,适应采高范围3200mm—5500mm,过煤高度 1091mm,最低采高在3200mm时，采煤机拆除顶护板时过机间隙405mm，机尾最小卧底量 271mm（与机尾伸缩油缸护罩距离200mm），机头最小卧底量 510mm,其他配套参数不变。
四、7SL6C采煤机高低机身（配2.8m和3.2m滚筒）较7SL7采煤机在3-1煤层回采中的优势
7SL7采煤机在3-1煤层113101和113102工作面回采初期阶段（煤层厚度5.8m以上）受采煤机最大采高限制，顶底板有0-0.7m煤厚无法回采，造成煤炭资源的极大浪费。煤层厚度在4.0m-5.8m时，能够一次采全高，发挥采煤机的最大效率。煤层厚度在3.2m-4.0m之间受采煤机机身高度限制，采煤机最低过机高度4.0m,不适用于回采4.0m以下煤层，回采时割底矸0-0.8m，降低煤质，提高设备维修运输以及洗选煤的成本，增加企业矸石处理和环保等负担，同时增加滚筒截齿消耗以及刮板输送机的磨损。
113106工作面初采阶段采煤机选用7SL6C采煤机高机身配3.2m滚筒，煤机最大采高达到6.05m，较7SL7采煤机多回采0.25m;在煤层厚度低于4.0m时，更换煤机行走箱和支撑腿使7SL6C采煤机降低为机身，再配2.8m滚筒，最小过机高度为3.2m,确保在4.0m以下煤层厚度时不割底矸，保证了煤质，降低运输和洗选煤的成本，同时减小滚筒截齿消耗以及刮板输送机的磨损。
五、总体效果分析
通过久益7SL7和7SL6C采煤机在3-1煤层中113101、113102以及113106工作面回采过程中使用效果分析，7SL6C采煤机通过高低机身互换再分别配置3.2m和2.8m滚筒，实现较久益7SL7采煤机最大采高由5.5m增加至6.05m,最小过机高度由4.0m降低至3.2m,扩大了采煤机的可采范围。高低机身和滚筒更换可操作性强，影响生产时间可缩短为一个圆班的。为煤层厚度变化大煤层回采中，采煤机的选型设计提供了借鉴，拓展了采煤机选型的新思路。