薄煤层开采的挑战与钻式采煤机的技术优势

在薄煤层开采中，传统设备往往面临空间受限、截割效率低、矸石混入率高等难题。江苏中机矿山设备有限公司依托多年积累的采掘技术，对钻式采煤机进行了针对性改进，使其在0.8米至1.3米煤层中实现稳定作业。核心改动包括优化采煤机滚筒的截齿排列密度，以及调整螺旋叶片升角，从而将块煤率提升了12%以上。此外，设备配套了煤矸分离设备，在井下直接完成初步分选，显著减少了无效运输。

关键改进步骤与参数调整

改进方案围绕三个环节展开：

• 截割系统强化：滚筒直径缩小至0.6米，采用高强度合金截齿，截齿数量从28个增加到36个，适应夹矸硬度的同时保持低能耗。
• 牵引机构升级：将原液压牵引替换为电牵引采煤机方案，通过变频调速实现0-8米/分钟的无级调速，在1.2米煤层中实测牵引力达到180kN。
• 配套运输衔接：与矿用挖掘式装载机和单轨吊运输系统联动，将落煤经悬臂掘进机辅助破岩后，直接装运至矿用单轨吊的吊运单元，形成连续化作业线。

施工中的注意事项与常见问题

实际应用中，矿井采掘队伍需要重点注意两点：一是钻式采煤机在过断层时，必须提前用水泥喷射机对破碎顶板进行喷浆封闭，防止片帮；二是水仓处理设备需定期清理沉淀煤泥，避免排水系统堵塞导致设备淹泡。我们在徐州某矿的案例中发现，当采高低于0.9米时，若未及时调整滚筒转速，容易引发电机过载——通过将转速从45r/min降至32r/min，温升问题得到有效控制。另一个高频问题是截齿磨损不均，这往往与推进速度过快有关，建议将截深控制在0.6-0.8米，且每班检查一次齿座磨损量。

针对煤矸分离设备的误选率偏高现象，我们通过调整振动筛的振幅（从8毫米降至5毫米）和更换筛网孔径（从50毫米改为30毫米），使精煤回收率从78%提升至86%。

工程案例验证与长期效益

以山西某矿为例，该矿原使用传统滚筒采煤机开采1.1米煤层，月推进量仅120米，且矸石混入率达20%。引入改进后的钻式采煤机后，配合单轨吊运输系统提升运输效率，月推进量突破180米。同时，通过矿用挖掘式装载机和悬臂掘进机的灵活组合，巷道掘进速度提高了35%。整个矿井采掘队伍由原来的三班倒缩减为两班制，人工成本下降25%。江苏中机矿山设备有限公司还针对该矿区的水文条件，定制了水仓处理设备，确保排水系统在连续作业中保持稳定。

从长期来看，这套改进方案使设备综合故障率降低了32%，且煤矸分离设备的维护周期从每月一次延长至每季度一次，直接减少停机损失。目前，该技术方案已在山东、贵州等地的6个矿区复制应用，均取得良好效果。