短壁工作面

长度一般在50米以下的采煤工作面叫短壁工作面。2003 年“短壁采煤机研究与总体设计” (“煤矿开采” 2002 年第4 期发表)一文入编中央文献出版社出版的“中国现代化建设研究文库” 一书，并在中国管理科学学会举办的“21 世纪中国现代化建设理论与实践” 优秀论文评选中获二等奖。

简介概述短机身采煤机是一种特殊类型的、多用途的单滚筒采煤机。国外大多从缺口机或巷道掘进机发展而来，常用于用于短壁工作面、短长壁工作面，或多机开采的长壁工作面。为了矿区煤炭生产的可持续发展，应当最大限度地回采剩余的30% -40% 。从边角煤的厚度来看，绝大部分适合放顶煤开采或特殊放顶煤开采。但是，兖矿现有的综放设备都是按高产高效长壁工作面配置的，设备能力大，外形大，重量大，不适应边角煤短壁开采的需要。工作面长度≤60-120m时，普通采煤机的生产能力不如短壁采煤机；长度≤30m时，搬家倒面频繁，快速安装撤除困难，普通采煤机难以使用。

交流变频电牵引短壁采煤机该输送机的主要特点：

(1)截割电机横向布置在机身上而不是摇臂回转轴上，提高了电机和整机的可靠性和可维修性，总体结构优于国外同类产品；

(2)摇臂轴用关节轴承取代三层复合材料滑动轴承，大大提高了可靠性和使用寿命，性能优于国内原有产品；

(3) 采用简单可靠的齿条油缸调高系统，摇臂可以根据机采高度和机头尾配套选择向上方或向下方摆310。；

(4)采用Eicotrack无链牵引，可靠性高，控顶距小；

(5)更换电机，可以实现截割功率150，200或250kW：

(6)多电机电牵引，牵引功率50kW，装机功率200，250，300kW，电牵引短壁采煤机属于国际创新；

(7)新开发的机载牵引变压器和变频器结构紧凑，坚实抗振，使体积特~lll,的短壁采煤机也能从准机载发展到机载；

(8) 取消底托架，合理布置机腿位置，加大采煤机与输送机间的装煤口，改善装煤效果；

(9) 有可编程序控制器、状态检测、故障诊断和无线电遥控：

(10)采用进口隔离开关，可带负荷分断。

前后部短壁输送机该输送机的主要特点：

(1)端卸(链轮中心高650mm)机头单驱动，既要保证卸载高度，又要防止排头架太高；

(2)齿轨铺到机头、机尾，尽量便于采煤机自开缺口、装煤和进窝，尽量减小巷道断面，尽量降低工作面两端的机采高度；

(3)矮机尾(链轮中心高290mm) 加采煤机摇臂向上翻转，便于机尾进窝和装煤，没有特殊的排尾架，便于设备安撤和三角煤开采；

(4)减速器垂直布置在煤帮一侧，使得排头(尾)支架与工作面支架最大限度地通用，实现工作面两端先移架后推溜，便于传动部的维修；

(5)行星减速器输入轴与输出轴适当偏置，既使电机躲开转载机，也不影响采煤机自开缺口；

(6)铸造中部槽，前部输送机封底， 每隔5节设1节插板式开口槽，后部输送机不封底，采空区侧有浮煤回收装置，与支架软连接；1

短壁采煤机的应用范围急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤开采窑街、乌鲁木齐、包头、靖远、蒲白、辽源等矿区用短壁采煤机实现急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤开采，综采、高档都有。乌鲁木齐(新矿集团)已有12 台，工作面产量60 万t/a 。乌鲁木齐将要进行短壁采煤机的更新换代。

“三下一上” 采煤在建筑物、铁路、水体下和承压水体上采煤时， 既要尽量多出煤炭， 又要保证地面建(构)筑物及地表水体不遭破坏。我国“三下一上” 所造成的呆滞煤量之多， 在世界上是罕见的。根据1994 年的不完全统计， 我国的“三下” 压煤量达12.2Gt ， 其中建筑物及村庄下压煤7.38Gt ， 铁路下压煤1.49Gt 。我国有125 条较大的河流压煤， 还有微山湖、太湖、大冶湖和渤海等湖海下压煤。在华北、东北和华东平原地区普遍有第四系的含沙层覆盖， 这些地区的煤田浅部开采都存在含水沙层下采煤问题。在华北华东地区的主要矿区开采石炭二叠纪煤层。石炭二叠系的基盘是奥陶系石灰岩， 厚度很大并含有丰富的岩溶承压水， 煤层底板突水会给矿井造成严重的威胁。我国的“三下一上” 采煤已经取得了很大的成就， 有百余个煤矿、两千多个采煤工作面开采了“三下” 压煤。条带式开采是常用的“ 三下一上”采煤方法。短壁采煤机及其配套设备是最实用的“三下一上” 采煤设备。

煤柱和边角煤回收一些中老矿区或矿井， 有大量的煤柱和边角煤急需回收;一些矿区或矿井受小煤窑影响， 有大量的边角煤。这些煤柱或边角煤一般宽几十米， 长几百米， 矿压比较集中， 过去大多炮采或丢弃。可以使用短壁采煤机， 配上与该矿长壁面通用的液压支架和基本通用的输送机， 进行回收。如果沿空送巷维护困难， 也可以中间送巷布置对拉工作面。大同四台煤矿井田范围内有70 多个小煤窑，资源破坏严重。2002 年以来采用短壁采煤机、短壁输送机配现有液压支架开采5 个短壁工作面， 工作面长度65 ～ 80m ， 走向长度330 ～ 1000m 。每天一班生产， 一班检修， 产量2000t/d 。

短壁工作面单巷开采短壁工作面一般双巷开采。在工作面较短或巷道维护困难的条件下，如果把短壁工作面当作掘进头，解决好通风安全，也可以实行短壁工作面单巷开采。

长壁工作面开机窝双滚筒采煤机斜切进刀较费工时。国外20 世纪80 年代开始就有在长壁工作面一端或两端布置短壁采煤机，专门用来开缺口，或在Z 形工作面用1 台短壁采煤机专门掘巷道，从而提高整个工作面的产量和进度。

煤巷掘进短壁采煤机配拐弯输送机和巷道支护设备，可用于巷道掘进，采煤机用斜切方式进刀。用于巷道掘进时摇臂从上边回转。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学