國(guó)內(nèi)薄煤層采煤機(jī)的應(yīng)用，主要集中在硬度小，不含夾矸和黃鐵礦的煤層。田莊煤礦17煤層賦存穩(wěn)定，平均厚度在0. 97m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，富含硬度較大的夾矸和黃鐵礦。該礦一直采用炮采工藝，由于職工勞動(dòng)強(qiáng)度大，放炮環(huán)節(jié)安全隱患多，火工品消耗量大，研究針對(duì)田莊煤礦薄煤層工作面機(jī)械化開(kāi)采成為迫切的任務(wù)。
1、 國(guó)內(nèi)薄煤層開(kāi)采的特點(diǎn)及技術(shù)難題
1.1  薄煤層開(kāi)采的特點(diǎn)
    從我國(guó)現(xiàn)有煤層賦存情況來(lái)看，盡管薄煤層在總儲(chǔ)量中占兩成多，但每年薄煤層采出量?jī)H占全國(guó)總產(chǎn)量的10. 4%，產(chǎn)量與儲(chǔ)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，其主要原因?yàn)椋?br />     (1)采煤機(jī)械化程度低。
    (2)工作面單產(chǎn)和效率低。
    (3)掘進(jìn)率高。
    (4)開(kāi)采成本高。
    (5)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。
    由于受工作面空間的限制，薄煤層一直是煤炭開(kāi)采的薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)備的能力、安裝、檢修、操作等均受到很大的限制。此外，煤層生產(chǎn)能力低，單產(chǎn)水平低，巷道消耗率高、接替緊張。正是由于薄煤層采煤開(kāi)采難度大，以往設(shè)備難以進(jìn)行有效開(kāi)采，部分條件極為復(fù)雜的薄煤層只能棄而不采，資源損失嚴(yán)重。
1.2提高薄煤層生產(chǎn)效率的出路
    提高薄煤層的生產(chǎn)效率，已成為我國(guó)能源工業(yè)的重要任務(wù)。而實(shí)現(xiàn)薄煤層安全高效開(kāi)采，根本出路在于機(jī)械化。必須研制出適合薄煤層開(kāi)采的配套設(shè)備，設(shè)備須滿足大功率、重型化、小體積和高可靠性的要求，實(shí)現(xiàn)工作面的自動(dòng)化操作和控制。
1.3技術(shù)難題
    目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)礦井試用的薄煤層采煤機(jī)截割功率在100kW左右，由于薄煤層多數(shù)含夾矸較多，截齒消耗量大，普遍選用大功率截割部、高強(qiáng)度滾筒、性能可靠的液壓系統(tǒng)來(lái)減少設(shè)備損壞。對(duì)于田莊礦薄煤層中富含黃鐵礦結(jié)核的薄煤層開(kāi)采工藝還沒(méi)有比較成功的經(jīng)驗(yàn)。
    實(shí)現(xiàn)薄煤層的機(jī)械化開(kāi)采主要存在以下技術(shù)難題：
    (1)需克服17層煤夾矸和黃鐵礦結(jié)核對(duì)采煤機(jī)截割的磨損，降低生產(chǎn)成本。并能盡量減少切割時(shí)產(chǎn)生的火星，消除采煤工作面的安全隱患。
    (2)由于煤層高度不足1m，嚴(yán)格控制好采煤機(jī)的采高，并能夠達(dá)到良好的裝煤效果。
    (3)液壓支架的使用，必須能滿足在特殊地質(zhì)條件下，比如夾矸結(jié)核石多的情況下能滿足放炮的需要。
    因而，對(duì)富含夾矸和黃鐵礦的薄煤層工作面機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備和工藝的研究十分迫切。
2、新型薄煤層綜采設(shè)備的技術(shù)研發(fā)
    田莊煤礦為實(shí)現(xiàn)17煤采煤機(jī)械化，通過(guò)積極的調(diào)研和論證，聯(lián)合三機(jī)配套廠家的技術(shù)人員，最終按照自己的要求試驗(yàn)成功了薄煤層工作面綜采的三機(jī)配套，實(shí)現(xiàn)了田莊礦的第一個(gè)薄煤層綜采工作面。該系統(tǒng)由上海創(chuàng)力公司生產(chǎn)的MG160/360-BWD型雙滾筒采煤機(jī)、泰山建能設(shè)計(jì)生產(chǎn)的液壓支架、產(chǎn)刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)配套組成。在對(duì)三機(jī)進(jìn)行配套時(shí)，根據(jù)該礦的地質(zhì)條件，在設(shè)備選型時(shí)，分別對(duì)三機(jī)的設(shè)備進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)要求，對(duì)其進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新和改進(jìn)。
2.1 MC160/360-BWD型滾筒采煤機(jī)性能
    MG160/360 - BWD型電牽引采煤機(jī)，是用以開(kāi)采薄煤層的交流電牽引采煤機(jī)，該機(jī)采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、橫向布置，總裝機(jī)功率：361kW，供電電壓：1140V；截割功率：2 x2 x 80kW；牽引功率：2×15kW；泵電機(jī)功率：11kW。采用機(jī)外載、“一拖二”交流變頻調(diào)速，銷軌式牽引；適用于煤層厚度1.0～1.77m，煤層傾角≤16°，中硬或中硬以下(f<4.5)煤層綜采工作面。該機(jī)填補(bǔ)了本公司及國(guó)內(nèi)薄煤層大功率無(wú)鏈電牽引采煤機(jī)的空白，也是目前國(guó)內(nèi)薄煤層多電機(jī)橫向布置采煤機(jī)功率最大的機(jī)型。其最大特點(diǎn)是裝機(jī)功率大，機(jī)身短、薄，對(duì)薄煤層適應(yīng)性強(qiáng)。該機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：
    (I)采用多電機(jī)橫向布置，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)各自獨(dú)立，便于維護(hù)、檢修。
    (2)機(jī)身主體為一個(gè)“四箱合一”整體箱結(jié)構(gòu)，無(wú)底托架，剛性好，可靠性高，無(wú)對(duì)接面，避免了以往采煤機(jī)對(duì)接螺栓松動(dòng)問(wèn)題。
    (3)液壓鎖和油缸進(jìn)行分體設(shè)計(jì)，便于故障查找，維護(hù)和更換。
    (4)液壓元件采用成熟可靠的MG系列產(chǎn)品，可靠性高。
    (5)行走減速末級(jí)采用兩級(jí)雙浮動(dòng)行星傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。
    (6)采用彎搖臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，四級(jí)直齒傳動(dòng)，無(wú)行星機(jī)構(gòu)，減小滾筒軸直徑，加大過(guò)煤空間，提高裝煤效果。
    (7)截割部設(shè)有機(jī)械離合裝置，檢修安全方便。
    (8)外接管路盡可能布置在機(jī)殼內(nèi)部，外觀美觀，防護(hù)性好。
    (9)采用進(jìn)口軸承和油封，機(jī)殼材料均采用錳鎳合金鑄鋼，齒輪材料均采用18Cr2Ni4WA，提高可靠性。
    (10)導(dǎo)向滑靴采用分體式，便于更換。
    <11)采用高可靠性的可編程序控制器(PLC)為核心控制器件，可靠性高。
    (12)綜合了先進(jìn)的信號(hào)傳輸技術(shù)，采煤機(jī)控制操作方便靈活。
    (13)變頻調(diào)速箱為機(jī)外載，先導(dǎo)及牽引均由載波控制，方便靈活，可靠性高。
    (14)采用大屏幕液晶顯示器，提供全中文顯示界面，系統(tǒng)參數(shù)顯示全面準(zhǔn)確。
    (15)具有參數(shù)記憶功能，有助于分析查找系統(tǒng)故障原因。
    (16)系統(tǒng)具備一定的故障自診斷能力。
2.2  薄煤層液壓支架的設(shè)計(jì)和革新
    經(jīng)過(guò)多家實(shí)地調(diào)研，考慮田莊煤礦地質(zhì)條件，聯(lián)合山東泰山建能機(jī)械集團(tuán)有限公司對(duì)ZYC3200/7. 5/16型液壓支架進(jìn)行了多項(xiàng)新的設(shè)計(jì)和革新。
    (1)在液壓支架前探板下安設(shè)了兩種規(guī)格的擋煤板，長(zhǎng)度分別為800mm和600mm，在放炮時(shí)，可將擋煤板進(jìn)行放下。擋煤板上敷設(shè)聚乙烯板，可有效防止放炮對(duì)鋼板的沖擊，擋煤板上開(kāi)設(shè)泄壓孔，減少?zèng)_擊波的作用力。在遇到結(jié)核石或大塊夾矸的情況下可有效進(jìn)行放炮處理。
    (2)在液壓支架底托架前端安設(shè)可抬底液壓缸，可對(duì)支架進(jìn)行抬底，遇到泥巖底板時(shí)，可防止支架下陷。
2.3  到板式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)和革新
    為滿足該礦工作面順槽巷道斷面小，滿足工作面兩端安全出口的通暢，在對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)工作面刮板輸送機(jī)進(jìn)行了兩點(diǎn)設(shè)計(jì)革新：
    (1)選擇了將電機(jī)減速機(jī)進(jìn)行垂直布置的形式，將電機(jī)減速機(jī)放在順槽內(nèi)，保證了工作的安全出口寬度。
    (2)將刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)為上水平式，刮板輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾的電機(jī)減速機(jī)下降式布置，保證刮板的上水平，可增加采煤機(jī)在工作面兩端的行走距離，保證了對(duì)工作面三角煤的截割。
3、經(jīng)濟(jì)效益
    經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，按當(dāng)前噸售價(jià)580元計(jì)算，炮采工藝噸煤成本326元，工效1.95t/工，效益254元／t；綜采工藝噸煤成本364元，工效1. 81t/工，效益215. 46元t。機(jī)采和炮采相比工效差不多，但工人的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降下來(lái)了，而且安全性提高了一大截。
    綜合對(duì)以上三機(jī)的技術(shù)改造和革新，使三機(jī)滿足了我礦薄煤層開(kāi)采的生產(chǎn)條件要求，并通過(guò)對(duì)三機(jī)的配套實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)一個(gè)工作面的試生產(chǎn)，完全證明了該套綜采設(shè)備在薄煤層使用是成功和可靠的。為我國(guó)薄煤層開(kāi)采總結(jié)了很好的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)和實(shí)例。
4、薄煤層開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
    我國(guó)現(xiàn)行的薄煤層開(kāi)采技術(shù)已比較多樣化，其中主要有：
    (1)用刨煤機(jī)開(kāi)采薄煤層。
    (2)滾筒采煤機(jī)開(kāi)采薄煤層。
    (3)普通機(jī)械化采煤法。
    (4)螺旋鉆機(jī)采煤法。
    (5)連續(xù)采煤機(jī)巷柱式采煤法。
而提高薄煤層開(kāi)采產(chǎn)量和效率的主要辦法有：
    (1)加大工作面長(zhǎng)度。
    (2)加大截深。
    (3)加快切割速度。
    (4)加大切割功率。
    (5)提高自動(dòng)化程度。
    相信只要因地制宜，采用合理的開(kāi)采方式，多用設(shè)備少用人，提高采掘的自動(dòng)化，我國(guó)薄煤層的開(kāi)采前景將是一片大好。
    三門峽富通新能源銷售刮板式輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等，此外也銷售顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)。