目前,滚筒采煤机已成功地应用于现代化的长壁开采工作面，特别适用于采高1.9m以上的煤层。当采高低于2m时，滚筒采煤机的工作性能受到诸多因素的限制，如操作人员不能快速调转采煤机的采煤方向，工作面煤炭运输缓慢，采煤机切割速度减小等。事实上，大量优质煤层的赋存厚度低于2m，为了在这些煤层实现高产高效，需要采取安全可行的开采技术。

    刨煤机开采技术是首次成功进行中等及薄煤层开采的技术，大大提高了煤炭生产效率。刨煤机的切割速度可达到3m/s，切割功率超过2×400kW。根据煤的硬度，每刀截深可达到250mm。目前，工作面输送机和刨煤机均采用了智能驱动系统，加上可靠的支架控制系统，这一切都有利于实现工作面采煤的全部自动化。

    刨煤机开采系统非常简单。刨煤机机体由一根无极绳牵引，从工作面端头开始沿导轨滑行割煤。导轨焊接在可弯曲铠装工作面输送机上。与滚筒采煤机不同的是，刨煤机是根据可弯曲铠装输送机的平面“找平”的，不需要专人在工作面负责此项工作。可弯曲铠装输送机的推进过程由电动控制装置控制，另外，支架前移过程也实现了自动控制、安全可靠。这一切实现了整个开采系统的全部自动化。

    2 “Gleithobel”刨煤机

    众所周知，“Reisshaken”刨煤机(即基板式刨煤机)是用于特薄煤层开采的，最小开采厚度可达到0.6m；但通常“Gleithobel”刨煤机可用于厚度为1m及其以上的薄煤层开采作业。靠近采空区一侧的刨煤机导轨及其附件被焊接在PF4工作面输送机上，可实现更高的稳定性，便于维修和操作。上部导轨允许快速进入上部和下部刨链，而加固的底部导轨是由优质结构钢制成的。

    考虑到在较大平面上滑行摩擦时，刨煤机采煤时的电力消耗、导轨和机体的磨损程度应减至最小。导轨之间相互连接，允许水平和垂直方向有较大的侧向力转换。每个工作面一侧连接器和采空区一侧盘式连接器的破断力为3000kN。刨煤机导轨允许使用38mm的刨链和2×400kW以上的安装功率，齿轮箱的传速比为21：1或16：1。刨煤机机身的所有易损部件都容易在井下更换。刨煤机切割齿可根据不同的煤质条件进行调节，这可保证使用最小的切割力和降低细粒煤生成量。切割齿也可快速更换。刨煤机安装有高度可调的底部切割齿，可在4种不同的切割水平上工作。

    “Gleithobel”刨煤机的最小高度约1m，通过高度可调式切割头垫架,刨煤机可以增高0～400mm。另外，通过增加安装每块高度为250mm的垫块，可使刨煤机的高度增大到约2.5m。

    为了防止减产、粉尘生成和部件的磨损，需要安装有效的刨煤机水平控制系统以适应各种起伏的煤层变化。DBT公司研制了一种外部控制导向系统(见图1)，该导向系统与采空区一侧输送机上的导向油缸和掩护支架的继电器控制杆连接，可以上向和下向控制刨煤机。这种导向系统可手动操作，也可通过安装工作面输送机仰俯传感器,在刨煤机机身上安装煤岩探测传感器和小型发射机来实现自动控制。导向油缸由电液控制装置操纵。即使开采起伏不平的煤层时，刨煤机也可由上述导向系统控制，而工作面不需操作人员。

    图1 外部控制导向系统可保证刨煤机水平控制

    3 智能型CST驱动系统

    CST工作面输送机驱动系统是DBT公司和Dodge Rockwell自动化研究公司合作研制的，于1995年首次应用于美国的一座煤矿。随后，美国、澳大利亚和德国成功地使用了90多套这种设备。该集成控制系统专用于输送机驱动装置，可使电机交错启动，实现最大转矩同步、软启动和实现刨链、链轮和整个传递系统的过载保护。驱动系统完全封闭，唯一的外接部件是冷水管(用于热交换)。控制装置的每个齿轮箱功率达到800kW(45#系列)或600kW(30#系列)。

    4 推进控制功能

    高性能刨煤机应当具有遥控可调节截深和保证平直的工作面的功能,推进控制系统能帮助满足这些要求(图2)。p align="left" class="text">     

    图2 全自动DBT刨煤机长壁开采系统的推进控制

    机组具有推进控制系统。刨煤机位置、采煤速度和运行方向由齿轮箱监测;刨煤机采过之输送机推进油缸的动作由刨煤机的位置决定,遥控校直系统可保持工作面平直,当油缸冲程小于截所需要的输送机推进力时，液压支架按照随机分批方式前移,液压支架的工作状态、刨煤机的置、工作面的校直和其他重要信息都在中央控制器上显示出来。

    输送机可达到最大的(高液压)驱动力和推进速度(由每架掩护支架上的PM4支架控制装置、电磁阀、舌簧杆冲程测量装置控制)，这样可使切割头保持设定的截深，不管是硬度一致的煤、硬度变化不均的煤或煤矸石。输送机推进到刨煤机后面规定的一定距离，避免了刨煤机机体的挤压现象，另外也便于刨煤机自动翻转(如在工作面端头)。

    自动刨煤系统由位于遥控站的中央控制装置(MCU)控制。遥控站一般布置在采区运输巷内，实际上它也可布置在井下任何位置或地面上。刨头的位置和工作面自动控制的主要参数由刨煤驱动系统连续监测着。

    当采取随机分批布置方式时，掩护支架可呈锯齿状排列，并实行自动循环移架。在采用随机分批布置方式时，只有少量几架支架进行循环移架，液压泵的排液量可相应减少，而且刨煤机能连续工作，不必象滚筒采煤机工作面那样等一些支架移架完毕之后才能采煤。另外，相邻的两架支架不能同时降架。

    同时，工作面头部和尾部的驱动装置也循序推进。每驱动一次，刨煤机自动切两刀或切割两倍于截深的煤壁。中央控制站不仅能控制整个工作面的工作状况，还能直观地在显示屏上观测到下列信息：输送机的位置、输送机上的载煤量、掩护支架的位置、支架承受的压力、刨煤机的位置等。整个系统包括一个维修数据库，并可与其他井下监测系统连接。

    5 刨煤机开采系统的优点

    在中厚煤层和薄煤层中应用刨煤机开采系统有下列优点：

    (1) 液压支架采用PM4控制装置，运输巷布置有中央控制装置，从而使DBT公司的刨煤机开采系统实现了全部自动化，刨煤机的采煤速度没有限制。

    (2) 利用MP4控制系统的渐进采煤功能可设定截深，并可在工作面的不同位置设定不同的截深。

    (3) 刨煤机由机械元件组成，所有易损元件均可在井下更换，减少了维修量和停工时间。

    (4) 外部控制导向系统可使刨煤机适应起伏不平的煤层条件。该系统可实现自动化，能并入整个自动化控制过程中。

    (5) 刨煤机运行速度快，即使在薄煤层中也允许快速推进。

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