摘　要：依据EML340连续采煤机在乌兰木伦矿进行的工业试验情况，介绍了间断运输工艺系统旺格维利采煤工艺，通过现场运行观测成果，对工艺系统进行了分析。结果表明：EML340连续采煤机能够满足工艺要求，并给出了合适的正规循环，用此结果可以用来指导类似神东矿区地质条件的地区使用连续采煤机进行短壁开采。

　　关键词：连续采煤机;旺格维利采煤法;短壁开采

　　连续采煤机短壁机械化开采技术与装备是解决我国大量的“三下”压煤、残留煤柱和不规则块段的煤炭开采困难问题的有效途径，对提高资源回采率，增加经济效益有着显著的优势。连续采煤机是短壁开采技术的关键设备，我国对连续采煤机的研制是从上世纪九十年代开始的，直到2007年末由煤炭科学研究总院太原研究院研制生产出EML340型连续采煤机，标志着我国已具备生产短壁开采成套设备的能力，煤炭科学研究总院太原研究院也成为我国首个可以提供短壁开采成套设备的企业。该连续采煤机的研制成功填补了国内空白。

　　本文以EML340型连续采煤机在乌兰木伦矿南集中辅助运巷旺采工作面进行的工业性试验实测数据来说明连续采煤机在旺格维利采煤法(短壁开采)中的应用。

　　1 工作面概况

　　1.1地质条件

　　本工作面属于1-2煤二盘区，在二盘区南集中三大巷西南侧，工作面西南一侧为综采工作面采空区。1-2煤层厚度变化较大，结构简单,为暗淡型-亮型煤,条带状结构,块层状构造,棱角状、阶梯状断口，内生裂隙较发育，裂隙面含星点状黄铁矿。煤层厚度为3～7.4m，倾角为1～3°。在南集中辅运大巷1～3联巷揭露的冲刷带，冲刷岩层厚度最大为0.5米，煤层厚度3.0～3.5米，冲刷岩层岩性为灰白色中砂岩，对旺采面七区段回采影响较大。工作面老顶为中砂岩，灰白色，中粒砂状结构，块状构造，碎屑成分以石英为主、长石次之，含白云母、黑云母及暗色矿物少量，泥质胶结,厚度10.5～21.9m。煤层直接顶板为灰色砂质泥岩，灰色砂质泥岩，泥质粉砂岩结构、粉砂泥质结构，块层状构造，水平层理，泥质胶结。局部含植物残片化石，厚度约0.27～4.48m，无伪顶，直接底为粉砂岩，灰色，泥质粉砂状结构，层状构造，成分以粉砂质为主，泥质成分次之，见有植物叶片化石。厚度2.8～9.0m。

　　1.2生产概况

　　工作面回采区域以二盘区南集中辅运巷、60201运输顺槽、1-2煤集中辅运大巷为边界，留设30米的保护煤柱。整个采区回采面积96430 m2。南集中辅运巷旺采区预计可回采原煤15.4万吨，可采期为70天。南集中辅运巷旺采区首先在60201综采面的措施巷处沿垂直于60201运顺方向布置两条中巷到边界煤柱，然后开始准备支巷与回采采硐。

　　旺采区域根据规划划分为左右两个块段，其中左翼块段分为三个区段，每个区段布置三组六条支巷，右翼同样分为三个区段，每个区段布置二组四条支巷，区段间隔离煤柱为15米，每组支巷间隔离煤柱为10米，支巷垂直于中巷。

　　2 回采工艺布置

　　2.1工作面主要设备配置

　　连续采煤机采煤工艺系统按运煤方式的不同，又可分为两种：一种是间断运输工艺系统(以梭车等运输煤炭)，一种是连续运输工艺系统(以连续运输机等运输煤炭)[1]。对于“三下”等不规则块断煤炭的开采来说间断运输系统来讲更具有灵活性、适用性，因此在“残采”煤炭的开采中更倾向选择间断运输系统工艺。本次乌兰木伦矿的工业性试验就是选择梭车运输煤炭，属于间断运输工艺系统。工作面主要设备配置见表1。

　　表1工作面主要设备配备表 序号 设备名称 规格型号 数量 单位 1 连续采煤机 EML340 1 台 2 梭车 10SC-48B-5 1 台 3 锚杆机 CMM4-20 1 台 4 给料破碎机 GP460/150 1 台 5 铲车 UN-488 1 台 6 行走液压支架 XZ7000/24.5/46 4 台 2.2回采工艺

　　2.2.1掘进工艺[2]

　　中巷、支巷的掘进工作采用双巷掘进，根据需要，每隔50m施工一条联络巷。中巷、支巷设计宽度为5.4m，高为3.8m。掘进循环长度为11m。连续采煤机掘进过程可分为“切槽”和“采垛”两个工序。司机在激光指向仪的导向下，进行“切槽”和“采垛”两个工序(见图1)。

　　2.2.2旺格维利回采工艺

　　连续采煤机采用双翼斜切进刀后退式采煤法对煤柱进行回收。回采每条支巷时，必须按左右各一刀、先左后右的后退式回采顺序进行回采，严禁随意调整。见图2连续采煤机双翼

　　开采工艺布置图。

图1　　连续采煤机支巷切槽与采垛示意图

　　图2连续采煤机双翼开采工艺布置图

　　左翼块段采用完全垮落法管理顶板，采用四台线性支架，采硐间煤柱的留设为0.3米，1、2支巷间煤柱为13.5米。右翼块段采用不完全垮落法管理顶板，采用2台线性支架回采，采硐间留设1米保护煤柱，1、2支巷间煤柱为15米

　　回采时，进刀深度11m，采硐与支巷呈39°夹角，采硐宽3.3m、高4.4m，顶板状况不好时，单刀回采长度可缩减为6m。当左右各采完一刀后，将工作面行走液压支架往后移动一次。

　　3 回采工艺过程分析

　　3.1掘进工艺过程分析

　　3.1.1掘进小循环

　　连续采煤机掘进在割煤时同时运用装载机构和其中部运输机构进行装煤。把连续采煤机从开始往梭车上装煤到下一次(往梭车上)装煤作为一个掘进小循环，现场对连续采煤机在(梭车)不同运距下掘进小循环进行了记录。记录情况见表2。

　　表2　掘进小循环统计表 梭车运距(m) 10 50 70 80 110 120 平均值 连续采煤机装车时间(s) 142 86 100 82 110 111 105 一个小循环时间(s) 235 207 275 287 311 320 272 装车时间占百分比(%) 60 42 36 29 35 35 40 测试如果表明：连续采煤机在梭车平均运距105m情况下，一个掘进循环平均需要272s，其装车时间占整个循环的40%。

　　3.1.2掘进施工正规循环时间

　　连续采煤机在掘进巷道包括“破煤”、“装煤”、“运煤”、“清煤”“调机”等五个过程(支护过程是平行作业)完成这一循环算作一个正规作业循环。整个过程包括切槽、清理浮煤、调机 到采垛位置、采垛、清理浮煤调机至另一巷道内掘进。下面是不同运距下，正规循环过程分解后实测得到的数据见表3。

　　表3 掘进施工正规循环统计表 序

　　号 切槽时间

　　(min) 小循环数

　　(个) 清理底煤

　　(min) 采垛时间

　　(min) 小循环数

　　(个) 调机时间

　　(min) 循环时间

　　(min) 运距

　　(m) 1 76 16 4 48 10 32 160 60 2 55 15 8 50 9 28 141 70 3 60 16 12 58 11 25 155 120 4 78 16 9 60 10 40 187 110 5 70 16 10 50 11 50 180 80 6 75 16 10 52 11 37 174 90 平均 69 16 9 52 10 35 165 88 结果表明：EML340连续采煤机在掘进5.4m×3.8m断面巷道平均运距88m，完成一个正规循环(掘进进尺11m)需要165min。其中切槽(槽宽3.3m)平均69min，掘进小循环16个;从切槽从清理底煤和调机至采垛处平均需要9分钟;采垛(垛宽2.1m)时间平均需要52min，掘进小循环10个，清理底浮煤及调机至另一巷道内平均需要35min。

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