黄兵
摘 要：煤炭是我国能源的主体，煤炭工业增加产量、提高劳动生产效率是每个企业所追求的。对于南方高瓦斯矿井来说，治理瓦斯必须首先开采保护层，而保护层的煤厚一般都比较小，有的甚至是极薄煤层，但又必须开采；依据我国煤层厚度划分，厚度0.8～1.3m属于薄煤层，小于0.8m属于极薄煤层；本文主要针对极薄煤层综采三机的配套及应用进行深入的分析，探讨极薄煤层开采过程中的难题，并且提出相应的解决策略。
关键词：极薄煤层；综采三机；配套；应用
1 前言
就目前来看，我国煤矿开采事业的发展过程中，对于薄煤层的开采十分重视，薄煤层开采也已经成为我国煤矿开采事业中的主要事项。煤层主要划分为三个类型，即厚煤层、中厚煤层、薄煤层，厚煤层指的是厚度大于3.5m的煤层，中厚煤层指的是厚度处于1.3m至3.5m范围内的煤层，而薄煤层指的是厚度小于1.3m的煤层；小于0.8m属于极薄煤层；极薄煤层综采三机，实质上就是指极薄煤层综采工作面中的“三机”，即刮板输送机、液压支架、采煤机，“三机”是极薄煤层开采过程中的主要设备，极薄煤层综采三机的配套及应用，主要就是刮板输送机、液压支架、采煤机在极薄煤层开采中的配套及应用。
2 极薄煤层开采工程的概况
某一极薄煤层开采工程中，煤层平均厚度0.7m、倾角35～38°，伪顶砂质泥岩，厚0.2m，极易垮落，直接顶为泥质灰岩，较稳定。底板为碳质泥岩，遇水膨胀、极易向下推移。该采面为保护层开采工作面，工作面采用连续防突的瓦斯治理方式。
3 薄煤层开采设备的选型
3.1 液压支架型号的选择
3.1.1 支架为支撑掩护式，采用整体顶梁，二柱支撑满足了大伸缩的要求，适应煤层倾角不大于45°。
3.1.2 主要结构件采用Q450高强度结构钢制作，减轻支架的重量。并采用焊前预热，焊后人工实效处理，保证结构件的焊接质量。
3.1.3 选用大流量的液压元件，提高支架的响应速度。
3.1.4 合理布局液压管路系统，加大人机空间。
3.1.5 千斤顶控制的双调节侧护板、调架梁、后调（必要时可安装前调）、可按需要安装顶梁防倒等装置。保证支架顶梁间没有间隙，使它没有倾倒的空间；支架侧护板千斤顶在顶梁位置不正时，主动调节，有足够的扶正力，防止倒架。支架底座调架装置当底座发生滑移时，在移架过程中，撑顶之前对底座进行矫位操作。
3.1.6 推移千斤顶正装，采用浮动活塞解决了传统的推移控制回路推溜力大而拉架力小的问题，满足了实际工况中移架力应大于推溜力的要求。
3.1.7 顶梁带有双侧调架侧护板，侧护板对工作面起到密封作用，防止工作面漏矸。
3.1.8 通过优化设计，减小底座前端比压。支架底座为整体刚性中部半开挡底座，减小底板比压，有效适应松软底板，底座前部用厚钢板过桥联接，后部用箱形结构联接，底座中后部底板敞开，便于浮煤及碎石排出。底座前端为大圆弧结构，防止移架时啃底。
这一极薄煤层开采工程中的支架型号选取了ZQY2800/06.9/14.1型。
ZQY2800/06.9/14.1型液压支架的主要技术参数：高度为0.69m至1.41m，宽度为1.45m，工作阻力为2800KN，支护强度为0.38-0.47MPa，中心距为1.5m，初撑力为（31.5MPa时）1793-2228KN，移溜行程为750mm，操作方式为邻架。
2 采煤机型号的选择
2.1 在倾斜极薄煤层开采过程中，为了适应薄煤层综采工作面中煤层底板出现的起伏变化，应当选取牵引力大，爬坡能力强，整机长度较短、整机机身较矮的采煤机。
2.2 在倾斜极薄煤层开采过程中，应选用多电机横向布置，机械传动系统各自独立，过滤器、马达和油泵外置便于维护、检修；机身主体为一个箱体，无对接面的采煤机。
2.3 选用液控制动阀组控制制动器，实现停车即制动，以适用于大倾角开采。
2.4 在采煤机中选择侧臂式摇臂进行使用，这样能够有效的降低采煤机机身的整体高度，从而扩展摇臂下方中的过煤空间。
2.5 在倾斜极薄煤层开采中选取可以对其进行遥控控制和两端就地控制的采煤机，这样能够有效的解决采煤机在操作过程中空间小以及采煤机使用人员视线差的问题。
2.6 选择大升角螺旋滚筒进行使用，这样能够有效的与采煤机截割转速相匹配，对装煤效果进行改善。
选用MG100/240-BW1型采煤机，它由CJ-100/90型侧臂式截割部和由鸡西煤机厂生产的干式泵箱牵引部组成。该采煤机牵引力大，爬坡能力强；机身短、窄、薄、对于薄煤层适应性大，骑机高度640mm，机壳厚度330mm； MG100/240-BW1型采煤机的主要技术参数：装机总功率为240（40+2×100），适应倾角为30°，采高范围为0.76m至1.40m之间，机面高度为640mm。
3 刮板输送机型号的选择
3.1 刮板输送机中的宽度，应当与采煤机的宽度相适应，中部槽的高度不能太高，确保刮板输送机的重心线与采煤机的重心线能够有机的结合在一起，处于一个吻合的状态，避免采煤机在截割过程中出现振动状况，还要增加采煤机机身下方位置中的过煤量，避免刮板输送机被大块煤矸卡死。
3.2 刮板输送机中的销排座，应当向采空侧进行适当的移位，这样能够使输送机的重心线与采煤机的重心线有效的吻合，铲间距应当设置为230mm，这样能够有效的提升滚筒在薄煤层开采过程中的装煤效果。
3.3 刮板输送机铲煤板的形态应当设置为三角形，采煤机中的骑铲板应当转变为骑溜槽，这样能够有效的提升装煤效果。
3.4 中部槽中板厚应使用δ=20mm 以上的高强度耐磨板。
3.5 减速器采用行星与伞齿相啮合传动的新理念设计形式，同时齿轮材料全部选用优质材料，整体高降到400mm左右，实现矮机身组合传动（高度630mm）。
综合上述所讲述的内容，这一极薄煤层开采工程选用的刮板输送机型号为SGZ-630/264型。
SGZ-630/264型刮板输送机的主要技术参数：设计长度为200m，输送量为400t/h，出厂长度为160m，刮板链速为1.0m/s。
4 极薄煤层综采三机的应用效果
4.1 这样的极薄煤层开采工程中，只要瓦斯治理好，月推进度可达100m以上，极大提高了综采效益。
4.2 三机配套的应用，降低了极薄煤层的采高，降低了煤质灰分。
4.3 中部较低的刮板输送机与机身较薄的采煤机匹配使用，有效的解决了采煤机在极薄煤层开采中机身难以通过开采通道的问题，还在一定程度上防止了煤矸卡组装也的出现，提高了采煤机在极薄煤层开采过程中的应用效果，为刮板输送机创造了良好的运行条件，降低了极薄煤层开采中机械设备出现故障的几率。
4.4 三机配套的应用，有效防止了在大倾角倾斜煤层开采过程中老塘窜矸带来的安全威胁，改善了现场安全环境。
4.5 采用侧臂式摇臂和大升角螺旋滚筒匹配在薄煤层开采中的运用，提高了薄煤层开采过程中的装煤效果，还在一定程度上增加了薄煤层开采中的经济效益。
5 结语
在极薄煤层大倾角工作面使用MG100/240-BW1型采煤机配SGZ-630/264型中双链刮板输送机和ZQY2800/06.9/14.1型大倾角掩护式液压支架；运巷用SD-80型胶带输送机，构成一套大倾角极薄煤层综采工作面的成套设备，配置合理，使用效果良好。从使用情况看，煤层平均厚度只有0.6～0.8m。采高由原来的1.2米下降到1米，减少截割顶底板岩石0.2m厚，从而减轻了煤质灰分。极薄煤层推采进度达100米/月，保证了保护煤层的开采。综采节能显着、故障率低、维修简单、安全可靠、运行平稳，综采方案切实可行，可进行全面推广使用。
