大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备研究

一、大倾角放顶煤导向机械化开采关键技术

在我国煤炭开采行业持续发展的过程中，大倾角煤层因其储煤量较大，致使其逐渐成为煤炭开采作业的主要开展方向。针对大倾角放顶煤导向机械化开采关键技术进行深入分析，则可得知，其关键技术具体如下：

1、导向技术。作为大倾角放顶煤机械化开采作业中的关键技术，导向技术本身与开采作业精度、效率等多个方面存在密切联系。对此，设备运行期间，需结合高精度传感器的合理应用，通过惯性导航传感器、卫星定位传感器以及激光导向传感器等多种不同传感器设备的融合应用，实现对于设备运行速度、方向等多个方面的精准把控与动态调整[1]。

2、在大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备应用期间，防倒防滑作为确保开采作业安全性的关键技术手段，为实现良好的开采作业成效，则需从设备运行角度出发，针对防倒防滑技术的引入与应用展开深入分析。首先，优化设备液压支架结构，借助高强度四连杆结构的合理应用，使支架结构具备的抗倾斜、抗扭转等能力均可得到进一步提升，从而切实保障设备在遭受顶板压力作用时的结构稳定性。以采煤机为例，通过针对牵引系统进行科学优化，则可借助大扭矩变频牵引电机的合理应用，使采煤机能够具备更为良好的防滑性能，并借此确保采煤机在大倾角煤层开采期间表现出的牵引等性能能够得到增强。

二、大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备研究

（一）液压支架

大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备研究方面，大倾角放顶煤液压支架研发与应用工作的开展，能够在液压支架本身良好稳定性、适应性等应用优势的作用下，充分满足大倾角煤层开采对于技术装备应用提出的多元化需求。

首先，结构设备环节，需针对液压支架底座面积进行适当调整，并通过改变底座结构、形状等方式，提升底座与底板之间的接触面积，以便实现对于支架荷载压力的有效分散处理，并确保液压支架实践应用期间，在面对大倾角煤层复杂化开采环境时的抗滑移能力。

其次，合理引入强度较高的合金材料，并针对结构焊接技术工艺进行持续优化，以便通过提高液压支架部件结构强度的方式，使其承载能力能够得到进一步提升。

再次，控制系统作为液压支架技术装备研发工作的主要开展方向，为充分满足大倾角煤层开采需求，提升开采作业开展质效，则需通过对控制系统进行智能化升级的方式，以电液比例控制技术的应用为基础，提高支架各部件动作控制精准性，并结合多传感器监测系统的科学构建，在对液压支架应用期间各项数据参数进行动态收集的同时，通过数据整合与分析，助力支架装置自动化控制水平的提升。此外，还可通过将液压支架控制系统与导向系统进行深度融合，确保液压支架装备能够根据大倾角煤层开采需求，实现对于自身位置、支撑状态等方面的自动调节，以便有效应对大倾角放顶煤开采复杂的作业工况[2]。

（二）采煤机

采煤机作为大倾角煤层开采作业中应用到的核心技术装备，对此，在大倾角放顶煤导向下的机械化开采技术装备研究工作中，需从牵引系统、截割机构以及防滑装置等方面出发，深化研究工作开展层次，并借此为采煤机创新升级提供助力。

在牵引系统方面，需加快推进大功率变频调速技术手段的应用研究工作，并结合具备良好可靠性的传动箱装置，确保大倾角煤层开采作业期间，采煤机能够依据开采作业工况实现对于扭矩输出的自动调整。同时，还需通过采煤机牵引系统用电机优化研究工作的有序落实，依托散热设计与绝缘优化，使采煤机电机装置对于复杂工况的应对能力能够得到进一步提升，并切实保障装置整体运行的稳定性。在此期间，还应借助采煤机传动系统结构优化工作的开展，尽可能降低采煤机运行期间存在的磨损率，以便实现对于设备实际使用寿命的有效延长。

在截割机构方面，需合理引入新型材料，并在对截割机构结构进行优化调整的同时，使其整体耐磨性能以及煤层开采期间的破岩性能均可得到显著提升。在此期间，还借助截割机构滚筒结构参数设计调整，在明确大倾角煤层开采过程中煤层硬度、厚度等数据信息的基础上，通过滚筒直径调整等方式，使其在大倾角煤层开采中的装煤效率能够得以提高[3]。

在防滑装置方面，防滑装置创新与采煤机运行安全性、稳定性等多个方面均存在密切联系。对此，大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备研究工作中，需正确认识到采煤机传统防护装置在实践应用环节存在的不足之处，并以此为基础，结合摩擦式防滑系统的引入，通过增设压力可调节的摩擦块，使其能够在煤层开采作业中，依据煤层实际倾角实现对于设备摩擦力的灵活调整，最终在切实提升煤层开采机械化水平的同时，完善大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备。

（三）刮板输送机

结合实际情况来看，大倾角刮板输送机作为大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备体系中的关键装备，通过刮板输送机研发工作的开展，则可有效应对传统刮板输送机装置实践应用环节存在的输送能力不足、防滑性较差、输送链断裂等多项问题。对此，装置研发工作中，需从结构设计层面出发，优先选用具备较高强度的圆环链，使输送机在实际使用环节的承载性能、耐磨性能等均可得到提升。同时，还需针对圆环链结构连接方式进行科学优化，并结合热处理技术工艺的引入与应用，提高设备结构强度与使用寿命[4]。

此外，在刮板输送机研发期间，还需通过智能化升级，有效避免断链等负面问题的发生。对此，需借助液压自动紧张系统的科学引入，结合压力传感器装置的部署应用，实现对于刮板链张力数据的动态监测，并以此提升链条张紧力调整的智能化、自动化水平，最终在有效提高设备运行安全性的基础上，全面满足大倾角煤层开采作业需求，进而为我国煤炭开采作业的安全、高效发展提供完善的技术、装备保障。

三、结语

综上所述，为实现对于大倾角煤层的高效开采目标，则需深化对大倾角放顶煤导向机械化开采技术装备的研究层次，并借此在推动大倾角煤层开发技术持续发展的同时，依托完善的技术体系与先进的开采装备，提高开采作业精细化水平，并从本质上降低开采期间存在的安全风险因素，进而为煤炭行业健康发展目标的实现提供有力支持。

参考文献：

[1]李同训,张苍. 大倾角综合机械化采煤技术与安全管控策略探微 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2024, (24): 106-108.

[2]武海军. 大倾角煤层综合机械化开采关键技术分析 [J]. 矿业装备, 2023, (10):32-33.

[3]卢君. 煤炭开采中大倾角综合机械化生产工艺分析 [J]. 石化技术, 2019, 26 (09):190-191.

[4]苏小红. 综合机械化开采技术在大倾角煤层的应用 [J]. 矿业装备, 2019, (03):178-179.

重庆市教育科学规划课题、重庆市教育科学“十四五”规划 2024 年度教学改革研究专项一般课题（渝教规办【2024】8 号、课题名称：高校中国民族民间舞教学数字化转型改革研究、课题批准号：K24ZG2230381