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【正文】 甲板輸送機(jī)，工作面的長(zhǎng)度和特定采煤機(jī)截割方式等技術(shù)參數(shù)在本模型中根據(jù)不同的煤層厚度而改變。 根據(jù)采煤的產(chǎn)量，不同采煤機(jī)截割的方法可以通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化方法繪制產(chǎn)量圖來(lái)反映不同截割方法的優(yōu)劣。 根據(jù)模型的特征 ,最優(yōu)的結(jié)果 ( 通過(guò)改變截割方式而得到的不同的采煤產(chǎn)量 )就能獲得。 3 采煤截割次序的技術(shù)說(shuō)明 為什么長(zhǎng)壁采煤法應(yīng)用的不同切割次序 ?這個(gè)問(wèn)題是必須回答的 ,在以討論操作工序的主要規(guī)則之前，切割方法主要受到煤層的厚度 和煤層硬度等因素的限制，就像煤層的物理參數(shù)和礦的地質(zhì)學(xué)條件影響煤的崩落能力一樣，同樣也會(huì)影響長(zhǎng)壁采煤法工作面的煤層塌方。對(duì)于不同的地質(zhì)條件，不同的截割次序都會(huì)得到不同的生產(chǎn)效率和不同質(zhì)量的工作面。 煤送入甲板輸送機(jī)之上正如采煤機(jī)截割，是采煤中的另外一個(gè)問(wèn)題 ,尤其是在截齒上受到的屈服應(yīng)力和疲勞應(yīng)力。 一個(gè)對(duì)于選擇最適合的截割次序的全面分析是必要的 適合采礦替換 。因?yàn)?，一般性的解答是不能保證最佳的效率和產(chǎn)量。 對(duì)于一個(gè)采煤機(jī)截割次序的分類是通過(guò)四個(gè)主要的參數(shù)來(lái)規(guī)定的 .第一，能在采礦方法之間分開(kāi) ,向礦井的兩個(gè)方 向即從頭到尾。第二，根據(jù)截割次序，在到達(dá)工作面尾部 , 預(yù)先在選取一個(gè)等價(jià)的線切斷網(wǎng) ,是區(qū)分截割方法的一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)。必須有一定的距離空間以改變截割次序 , 因?yàn)樽鲞@些需要一定的時(shí)間。 定義截割次序的另外一個(gè)方面是網(wǎng)狀斷煤的軌跡。 然而傳統(tǒng)地完整的使用 , 現(xiàn)代的甲板輸送機(jī)和液壓支架系統(tǒng)允許使用有效率的一半網(wǎng)方法操作。區(qū)分截割工藝的以前那些參數(shù)就可以把不同的截割方式區(qū)分。除了部份或半開(kāi)口像被用在Matla的循環(huán)截割中的那些一樣的方法 ,切斷高度分別包括柔軟懸吊裝置和采煤機(jī)的高度，它和煤層厚度相等。 雙方向的截割 次序 在圖 1中被描述的雙方向的截割次序 , 是表示工作面二點(diǎn)之間的特點(diǎn)，在一個(gè)完全的截割操作周期中 , 是在兩者的向前和返回期間是完成的。整個(gè)長(zhǎng)壁采煤法每個(gè)周期的完成等價(jià)于在網(wǎng)狀截割軌跡的一個(gè)巡回。滾筒的前端面截割煤層的頂部而滾筒的后端面截割煤層的下部，同時(shí)起到清除落煤的作用。這個(gè)切割的方法主要的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在截割時(shí)間和操作比較復(fù)雜。 因此，趨勢(shì)近幾年來(lái)要增加工作面的長(zhǎng)度以減少挖掘過(guò)程中的沖擊載荷和延長(zhǎng)截齒的壽命。 單方向的截割次序 與雙方向的方法相反 ,在單向模型里截割采煤機(jī)截割是朝一個(gè)方向進(jìn)行的。 在回返行程中，地板煤是被采煤機(jī)底板它本身清理。截割運(yùn)動(dòng)在往返時(shí)被在工作面限制了操作運(yùn)動(dòng)推進(jìn)的速度。截割操作在工作面的開(kāi)頭部位 ,如圖 1 b所示。因 為切割動(dòng)作只能是一個(gè)方向循環(huán)而使截割的工作效率低，它是單向截割次序的主要缺點(diǎn)。此外煤流可能是相當(dāng)不規(guī)則，它依賴于采煤機(jī)在截割周期中的位置。 半滾筒截割次序 半滾筒截割的主要優(yōu)點(diǎn)是它減少采煤機(jī)在截割過(guò)程中的無(wú)效截割時(shí)間 ,造成高機(jī)器利用。如圖 2 所顯示的半滾筒截割次序處于工作面中間位置時(shí)，它與雙方向截割次序具有一致性。完整的滾筒在截割結(jié)束時(shí) ,藉由更快速地允許的較低速 度在煤層的中間部位向兩個(gè)方向操作。除了實(shí)現(xiàn)較高的牽引速度，在甲板輸送機(jī)被的采煤機(jī)雙向循環(huán)的煤流而平衡。 半開(kāi)口切割次序 這種方法的優(yōu)點(diǎn)更突出，它實(shí)際上是在二個(gè)方法中的提高和改進(jìn)。如圖 2 b所示煤層的上端面和中間部分在向它的后端面時(shí)被截割。在回程底部的煤與自由的面和工作面的較小比例的來(lái)切斷煤層來(lái)一起截割；結(jié)果其牽引速度由于受到材料的切割能特性而限制。滾筒截割在煤層的中間部位不會(huì)產(chǎn)生無(wú)效的截割時(shí)間。類似的回程后門工作面必須在進(jìn)入主工作面之前減小機(jī)身長(zhǎng)度。 4 生產(chǎn)力計(jì)算 不同的采礦方法之間的生產(chǎn)力在理論上的做一個(gè)大體的比較 , 因?yàn)樵谶@情況通過(guò)在不同的之間采煤機(jī)的截割周期 ,總是存在很多假定和技術(shù)上的以及地質(zhì)學(xué)的限制為基礎(chǔ)。因而，不能提供精確的結(jié)果 ,但是它為每個(gè)截割方法的分析確實(shí)提供了生產(chǎn)力的高低趨勢(shì)和某些參數(shù)。 該模型實(shí)用于煤層厚度在 2 m 和 5 m 之間以 50cm為一個(gè)等級(jí)的被稱之為厚煤層的煤礦類型 ,根據(jù)不同的等級(jí)選擇不同的設(shè)備，可以在市場(chǎng)上選擇最適合該等級(jí)開(kāi)采的設(shè)備。除了規(guī)范儀器之外，它假設(shè)煤層是平坦的且沒(méi)有波動(dòng)和地質(zhì)上的缺陷。在模型中，通風(fēng)和頂層支持系統(tǒng)不對(duì)生產(chǎn)超出 限制。 既然這一個(gè)模型的目標(biāo)要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的增加生產(chǎn)力，該計(jì)算是基于在沒(méi)有人工的操作干預(yù)的情況下一個(gè)完全自動(dòng)化的系統(tǒng)操作的工作面。制約牽引速度的唯一因素是甲板輸送機(jī) ,切割電動(dòng)機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)相互獨(dú)立。 通過(guò)比較四種截割次序的可變參數(shù) (除了煤層厚度 ) 煤截割的能耗和長(zhǎng)壁采煤法的工作面的長(zhǎng)度被降低。前者在 到 3/kWh m ，后者在 100 m 和 400 m 之間每間隔 50 m，因?yàn)樗鼈兪艿蕉喾矫娴囊蛩赜绊憽? 在地理方面 , 像舉例來(lái)說(shuō)墻壁崩落能力和缺陷 ,它限制煤 層最大工作面長(zhǎng)度達(dá)到 150 m, 像在南非和英國(guó)。 因?yàn)檫@一個(gè)原因 ,如此一項(xiàng)詳細(xì)長(zhǎng)壁采煤發(fā)的潛在可行性分析被認(rèn)識(shí)合理的。 煤層 采煤機(jī) 截割電機(jī) 滾筒 SL 甲板輸送機(jī) 厚度 直徑 清理區(qū) 寬 輸送區(qū) 電動(dòng)機(jī) SL 300 2 480kW 1500mm 2m 1332mm 2m 3800kW SL 300 2 480kW 1600mm 2m 1332mm 2m 3800kW SL 300/ SL 500 2 480kW 2 750kW 1600mm 2m 1332mm 2m 3800kW SL 300 2 750kW 2021mm 2m 1332mm 2m 31000kW SL 300 2 750kW 23mm 2m 1532mm 2m 31000kW SL 300 2 750kW 200mm 2m 1532mm 2m 31000kW SL 300 2 750kW 2700mm 2m 1532mm 2m 31000kW 5 總結(jié) 近幾年來(lái)，很多工作都是致力于長(zhǎng)壁采煤法的最優(yōu)化以增加到生產(chǎn)力和效率 的目的。在許多情況，他們過(guò)于強(qiáng)調(diào)把重心集中在設(shè)備 ,舉例來(lái)說(shuō) 增加甲板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率和增大其尺寸。而某些積極的方面有時(shí)被在不同程度上被忽略，它們沒(méi)有被提升到一個(gè)比較重要的 日程。 在論文中，通過(guò)選擇不同的截割次序的采礦方法在生產(chǎn)力上所取得的成功產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 當(dāng)煤層厚度、工作面長(zhǎng)度、煤層的性質(zhì)以及相關(guān)的截割能耗改變時(shí) ,四中截割模式在一個(gè)理論上可以進(jìn)行相互比較。對(duì)于每種煤層和其厚度等級(jí)的限制而選擇響應(yīng)的設(shè)備。雖然每種截割方式不同 ,但通過(guò)分析該模型可以得到一般性的結(jié)論。根據(jù)模型的約束條件，半滾筒截割的產(chǎn)量最高；在相同的工作面長(zhǎng)度的情況下 ,雙方向的截割方法比單方向的截割方法生產(chǎn)率高。