露天采矿技术
2011年第3期
我国的煤矿资源非常丰富，适合露天开采的煤矿较多。

近年来在国家能源战略思想的指导下，全国的露天煤矿日新月异的发展起来。

随之而来的是露天煤矿采掘生产设备的研发和发展。

滚筒式露天采煤机作为一种新型的露天煤矿采煤生产设备，在露天采掘生产现场崭露头角。

采用滚筒式露采机采煤必须要有一套完善的开采工艺和操作规程，以保证设备正常运行和生产效率的发挥。

经过几年来的实践和探索，总结出一套适合滚筒式露天采煤机开采的工艺，现介绍如下。

（1）露天采煤机机型及性能参数。

在投入生产作业前，首先要了解所使用的露天采煤机的生产能力、采高、采宽、整机的重量、采煤机的长度，皮带机的左右回转角度、最大装车高度等机器的性能参数，以便对采煤工作面的布置、
开采方式、采出煤的处置、及相关配套设施形式等进行合理规划。

（2）露天采煤机的开采操作。

首先将采煤机运动到作业区煤壁前，利用滚筒的切割和装载铲板的推进，逐渐将煤壁做成高和宽适应采煤机的初始工作面。

采煤过程就是利用采煤机上的旋转滚筒和其上面的截齿连续的将矿体切割下来。

具体操作是：先将支承截割滚筒的大臂升到最高，也就是最大的采高，采煤机向前推进一个截深，然后滚筒由上而下切割矿体，完成一个由上至下的切割动作后，将大臂升起再进行下一个循环作业。

以这样有规律的，连续的循环作业来实现采煤机有效的连续的开采。

（3）开采方式。

煤层厚度在露采机最大采高范围之内时，采煤机可一次采全高；煤层厚度大于露采机最大采高时，需分层开采。

例如：一面积为2000m ×1000m ，煤层厚度为20m 的煤田，在知道了采煤机最大采高为6m 的情况下，就要分3层来开采。

在开
采的过程中，加上自然掉落的因素，每层采高略大于6m 。

由上至下，第一层采完后，清理采过的表面，主要是清理平整，给下一层的开采创造条件。

分层开采可给车辆运输提供方便，并且使采煤机能更高效的连续的进行开采。

（4）工作面开缺口。

确定分层开采后，需要开缺口做工作面，也就是在煤层的一侧开一个能使采煤机回转360°的空间，其高度要适应采煤机的采煤高度，横向纵深可调车的开采工作面。

以面积为2000m ×1000m ，煤层厚为20m 的煤田为例，从开完缺口的2000m 长的煤层一端开始采煤，当采到2000m 的另一端时，
同样开一个纵深1000m ，能使采煤机回转360°的空间，也就是缺口。

在2000m 长的煤层两边都有缺口的情况下，采煤机可以调头来回的采煤，直到把1000m 纵深的煤层全部采完，再进入下一层开缺口。

开缺口的目的是使采煤机能连续的工作，以便充分发挥采煤机的效率。

（5）一次截深。

每一种机型的露天采煤机根据其截割功率、滚筒直径、截齿类型及排列密度等，对一次截深的要求也有所不同。

截深大，也就是吃刀量大，容易造成截割电机的闷车；吃刀量小，直接影响产量，消耗功率，增加成本。

此外还有用户对采出煤的粒度的要求、煤层状况（层理或节理发育情况）、煤质硬度等因素都对一次截深有一定影响。

针对一确定的采煤工作面，综合考虑上述因素，通过数次试采，可确定一个合适的截深，由此固定下来，以后每一作业循环，采煤机前进步距就是这一截深。

按这样的截深连续进行采煤工作，可保证要求的粒度，也能发挥采煤机的有效功率。

如果对粒度没有要求，可以充分发挥采煤机的最大截深，实现采煤机的最大效率。

（6）卧底量。

所谓卧底量就是采煤机能够下采采煤机站立水平以下的深度，此时大臂油缸完全收缩。

每一种型号的采煤机设计的卧底量有所不同。

采煤机具有卧底量才能保证在实际采煤工作中形成相对
采用滚筒式露天采煤机的开采工艺
蔡玉生
（河北天择重型机械公司外阜露天采煤公司，河北邯郸056200）
摘要：经过多年的实践与探索，总结出了有关滚筒式露天采煤机开采的工艺，如开采方式、工作面开缺
口、一次截深、采煤机的装载与运输等。

关键词：露天采煤机；性能参数；截深；卧底量中图分类号：TD 422
文献标识码：B
文章编号：1671－9816（2011）03－0016－02收稿日期：2010-12-23
作者简介：蔡玉生（1951-），男，吉林辽源人。

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（上接第15页）不确定性问题。

（3）通过研究，可以看出用人工神经网络方法进行变形预测的最大优点是:具有极强的非线性映射能力，尤其是可以模仿人脑的智能化处理，对大量非结构性、非精确性规律具有自适应功能。

通过理论及实例应用研究表明，利用BP 模型参考文献：［1］崔政权，李
宁.边坡工程理论与实践最新发展［M ］.北
京:中国水利水电出版社，1999.
［2］冯夏庭.智能岩石力学导论［M ］.北京:科学出版社，2000.［3］蔡美峰.岩石力学与工程［M ］.北京:科学出版社，2002.［4］汤康民.岩土工程［M ］.武汉:武汉工业大学出版社，2001.［5］张
欣，蔡伟光，万健麟，等.利用人工神经网络实现预
测建模［J ］.预测，1997，（4）.
比较平的底板。

在作业中，每采一刀煤都要让滚筒完全卧到底，不能一刀完全到底，下一刀不到底，否则容易使底板出现凸凹不平。

只要每采一刀煤都保证滚筒完全卧到底，底板就能保持较平整。

采煤机就能在一个水平面上行走，也给下一步的装煤和清理场地提供了条件。

（7）确保帮直底平。

“帮直”就是采过的煤壁要直。

采煤机在采煤的过程中，不要左右摆动，要始终在一条直线上采煤，可以在煤层表面画一条直线，在地面人员的指挥下，沿所画直线采煤，确保帮直。

“底平”就是采过的底板要平。

只要每次截割采煤保证完全的卧底量，就能保证地板的平整。

在实际采煤工作中，通过装载机构的装煤和刮板机的运煤，会有少部分煤掉落在底板上，随着采煤进度的延长，掉落的煤会越来越多，底板会逐渐形成一个小的坡度。

为了保证底板相对的平坦，
就要做适当的调整，操作采煤机后退，将铲板调整到与行走履带同一底平面上，操作采煤机前进，利用铲板的推动，将掉落在底板上的浮煤装到铲板上运走，确保底平面平整。

（8）露采机的装载和输送。

截装割滚筒由上至下采煤过程中所采落下的煤，由铲板上的星轮装到刮板机上，再由刮板机卸载到胶带转载机上，直至落地或装到车上。

为了发挥铲板星轮的装煤能力，以及刮板机、
胶带机运煤的最大能力，使采煤机达到最大的生产能力，在截深最佳的状态下，要求采煤机司机对采煤速度进行掌控，即从截割滚筒升到最高处开始截割煤到滚筒采到最底下的速度。

太快、采落的煤太多，容易造成截割滚筒闷车和装载星轮闷车；太慢、采煤机不能发挥最大生产能力。

这要求采煤机司机用心去体会，并在实际生产过程中随时观察铲板上的落煤情况，刮板机，胶带转载机上运煤多少。

并视现场生产的实际情况来操作采煤机采煤。

采煤机司机应通过培训和实践达到熟练操作采煤机，使机器发挥最好的生产效率。

（9）露采机的装车作业。

露天采煤机集采煤、破碎、
运输、装车为一体，是一综合型采煤设备。

露天采煤机的装车，在初始工作面没有做好，进行开缺口时，运输的翻斗车就要以尾部对着采煤机的尾部排在采煤机的后面，排列的长度要适应采煤机胶带转载机的长度，要留有一台车的空间，以保证翻斗车装车时有前后调动的余量。

采煤机在开始采煤前，将胶带转载机调整好高度和角度，对准翻斗车的车厢，开始采煤，装车。

采煤机采完一刀煤后，向前进采第二刀，相应的翻斗车也要向后倒车，始终跟随采煤机装车。

地面人员要随时观察胶带转载机的装车高度和角度，根据现场装车的情况，随时提醒采煤机驾驶员调整胶带转载机的装车高度和角度。

以这样的工作循环，来完成开缺口时的装车运煤工作。

做好初始工作面后，采煤机在给翻斗车装煤时，翻斗车要停在待采煤壁的侧面，也就是采空区，停车方向也是翻斗车的尾部对着采煤机的尾部。

采煤机开始采煤前，将胶带转载机调整好高度和角度，对准翻斗车的车厢，开始采煤，装车。

装车现场也要给翻斗车前后留有机动的空间，地面人员随时观察皮带转载机的装车高度和角度，随时调整，以确保装车的安全，准确，可靠。

以这样的工作循环，来完成采煤机的采煤，装车，运输的连续性的生产工作。

对于胶带运输的系统，露天采煤机可以将采完的煤直接落在主胶带运输机上，或通过转载机卸载到主胶带运输机上。

（10）生产作业中保持底板平整。

露天采煤机在正常工作中，履带的行走要求在相对比较平坦的底板上行走。

要保证底板的相对平坦，主要取决于在采煤工作中铲板的角度和卧底量，铲板的角度要和行走履带的底平面保持在同一水平面上，卧底量也要保证每采一刀煤要完全卧底，不要随意的调整铲板的角度。

以上是在露天采煤机实际采煤生产过程中总结和探索的开采工艺及操作规程，今后还要不断地完善和改进，使滚筒式露采机更好地应用于露天煤矿
的开采。

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