采煤机知识讲座

采煤机知识讲座

目录

1.内容描述.................................................3

1.1采煤机概述............................................3

1.2采煤机的重要性........................................4

2.采煤机的基本结构........................................6

2.1采煤机的外部结构......................................7

2.1.1机头部分..........................................8

2.1.2机架部分..........................................9

2.1.3机尾部分.........................................11

2.2采煤机的内部结构.....................................12

2.2.1传动系统.........................................13

2.2.2刮板输送系统.....................................15

2.2.3切割系统.........................................17

2.2.4电气控制系统.....................................18

3.采煤机的分类与特点......................................19

3.1按切割方式分类.......................................19

3.1.1剪切式采煤机.....................................20

3.1.2滚筒式采煤机.....................................22

3.1.3混合式采煤机.....................................23

3.2按工作方式分类.......................................24

3.2.1常规采煤机.......................................26

3.2.2适用于特殊条件采煤机.............................27

3.3各类采煤机的特点与应用...............................27

4.采煤机的选型与使用......................................28

4.1采煤机选型的依据.....................................30

4.1.1矿井地质条件.....................................31

4.1.2矿井生产能力.....................................32

4.1.3采煤工艺要求.....................................33

4.2采煤机的安装与调试...................................34

4.3采煤机的操作与维护...................................35

4.3.1正确操作.........................................36

4.3.2定期维护.........................................36

4.3.3故障排除.........................................37

5.采煤机的发展趋势.......................................38

5.1自动化与智能化.......................................40

5.2高效节能.............................................41

5.3安全环保...........................................42

6.采煤机事故案例分析.....................................43

6.1常见事故类型.........................................44

6.2事故原因分析.........................................46

6.3预防措施.............................................47

1.内容描述

本次“采煤机知识讲座”旨在为广大煤炭行业从业人员提供一场

全面、深入的采煤机相关知识的学习机会。讲座内容涵盖了采煤机的

基本原理、结构组成、工作原理、操作方法、维护保养以及常见故障

排查等多个方面。通过本次讲座，参与者将能够了解采煤机在现代煤

炭开采中的重要作用，掌握采煤机的正确使用和维护技巧，提高安全

生产意识和设备管理水平。讲座还将结合实际案例，分析采煤机在实

际生产中的应用效果，为煤炭企业提高生产效率、降低生产成本提供

有益的参考和指导。

1.1采煤机概述

采煤机作为现代煤矿生产中不可或缺的机械设备，其主要功能是

实现对煤炭资源的机械化开采。随着我国煤炭工业的快速发展，采煤

机的技术水平和应用范围也在不断拓展。本节将简要介绍采煤机的基

本概念、发展历程以及其在煤矿生产中的重要作用。

采煤机，又称采煤工作面机械，是一种用于煤矿工作面的机械化

采煤设备。它通过切割、破碎和装载煤炭，实现煤炭资源的连续、高

效、安全开采。采煤机的发展经历了从最初的简易手工工具到现代化

机械设备的转变，其核心技术的不断进步为煤矿生产带来了革命性的

变化。

在我国，采煤机的发展历程可以追溯到20世纪50年代。当时,

缩短了生产周期。

其次，采煤机是实现煤炭资源安全开采的保障。在煤炭开采过程

中，采煤机的使用可以有效减少矿工的劳动强度，降低安全事故的发

生率。采煤机能够精确控制采煤过程，减少了对煤炭资源的浪费，同

时也保障了矿工的生命安全。

此外，采煤机对于提高煤炭质量具有重要意义。现代采煤机能够

实现煤炭的精确切割，避免了因切割不均导致的煤炭质量下降，从而

提高了煤炭的市场竞争力。

再者，采煤机是推动煤炭产业技术进步的重要力量。随着科技的

不断发展，采煤机技术也在不断革新，新的采煤机型号不断涌现，为

煤炭生产带来了新的可能性。采煤机的发展不仅提高了煤炭生产的自

动化水平，也促进了相关产业链的升级。

采煤机在煤炭生产中扮演着至关重要的角色，它不仅是提高生产

效率、保障安全生产、提升煤炭质量的关键设备，也是推动煤炭产业

技术进步的重要推动力。因此，加强对采煤机的研究、应用和推广，

对于促进我国煤炭产业的可持续发展具有深远意义。

2.采煤机的基本结构

切割部：这是采煤机的核心部分，主要负责对煤炭进行切割。切

割部通常由切割刀架、切割刀和驱动装置组成。切割刀架用于支撑和

固定切割刀，而切割刀则是实际进行切割工作的部件。驱动装置则负

责为切割刀提供必要的动力。

输送部：采煤机在切割煤炭的同时，还需要将切割下来的煤炭输

送到工作面。输送部主要由输送滚筒、输送带和驱动装置组成。输送

滚筒与切割刀架相连，通过输送带将煤炭从切割部输送到指定的位置。

机身：机身是采煤机的主体结构，起到支撑和保护各个部件的作

用。机身通常由金属板材焊接而成，内部设有液压系统、电气控制系

统等。

液压系统：液压系统是采煤机动力传输的关键部分，主要负责为

切割部和输送部提供动力。液压系统包括液压泵、液压马达、液压阀、

液压缸等组件。

电气控制系统：电气控制系统负责对采煤机的各项操作进行控制

和监测。它通常包括控制器、传感器、执行器等设备，通过电缆连接

到各个部件，实现对采煤机的精确控制和安全运行。

行走部：行走部是采煤机的移动部分，包括履带或轨道等。它负

责在煤矿工作面进行移动，使采煤机能够到达指定的切割位置。

冷却系统：由于采煤机在长时间运行过程中会产生大量热量，因

此需要配备冷却系统来降低设备温度，保证其正常运行。冷却系统通

常包括冷却器、风扇等部件。

了解采煤机的基本结构对于正确操作和维护设备至关重要，只有

熟悉各个部件的功能和相互配合，才能确保采煤机在煤矿生产中发挥

最大效益。

2.1采煤机的外部结构

机身：采煤机的机身是其主体部分，通常由金属制成，具有足够

的强度和刚度，能够承受在工作过程中的各种载荷和冲击。机身内部

包含了采煤机的核心部件，如切割部、驱动系统、液压系统等。

切割部：切割部是采煤机实现煤炭切割的核心部件，通常包括滚

筒和切割刀片。滚筒固定在采煤机的机身前端，通过高速旋转进行煤

炭的切割。切割刀片则安装在滚筒上，负责切割煤炭的精确度。

驱动系统：驱动系统是采煤机工作的动力来源，主要由电动机、

减速器、联轴器等纽成。电动机提供初始动力，通过减速器降低转速

增加扭矩，最终通过联轴器将动力传递给切割滚筒。

液压系统：液压系统在采煤机中起着至关重要的作用，它负责为

采煤机的各个工作部件提供所需的液压动力。液压系统包括液压泵、

液压马达、液压阀、液压油箱等部件。

行走系统：行走系统使采煤机能够在采煤工作面进行移动。常见

的行走系统包括履带式和轨道式，履带式行走系统适用于复杂地形，

而轨道式行走系统则适用于平坦或有一定波度的采煤工作面。

控制系统：控制系统负责对采煤机的各种工作参数进行监测和控

制，包括切割速度、行走速度、液压系统压力等。控制系统通常由电

子控制系统和手动控制系统组成。

安全保护装置：为了确保采煤机的安全运行，其外部结构中还包

括一系列安全保护装置，如过载保护、紧急停止按钮、防滑装置等。

采煤机的这些外部结构部件协同工作，共同完成煤炭的切割、运

输和堆积等任务，确保了煤炭开采的高效和安全。

2.1.1机头部分

刀具系统：刀具系统是机头的核心部分，包括滚筒、刮板和切割

齿等。滚筒通常由耐磨材料制成，表面布满切割齿，负责对煤层的切

割和破碎。刮板则用于将切割下来的煤炭推向输送机。

电机：机头部分通常配备有专门的电机，用于驱动刀具系统进行

工作。电机功率的大小直接影响到采煤机的切割效率和破碎能力。

支撑结构：支撑结构负责固定刀具系统，并承受在工作过程中产

生的各种力和冲击。它通常由高强度钢材制成，具有足够的刚性和稳

定性。

导向装置：导向装置用于确保刀具系统在切割过程中保持正确的

方向，避免偏移和损坏。常见的导向装置有导向轮和导向板等。

传动系统：传动系统将电机输出的动力传递到刀具系统，确保切

割和破碎过程的顺利进行。传动系统通常包括齿轮、链条、皮带等。

控制系统：控制系统用于实现对机头的各项功能进行精确控制，

包括切割速度、切割深度、切割方向等。现代采煤机的控制系统通常

采用电子技术，具有操作简便、性能稳定等优点。

安全保护装置：为了确保操作人员的安全，机头部分配备了多种

安全保护装置，如紧急停止按钮、过载保护装置、断电保护装置等。

机头部分是采煤机实现切割和破碎功能的关键部分，其结构设计

和性能优劣直接影响到采煤机的整体性能和工作效率。在实际应用中,

应根据煤层条件和工作面的具体要求，合理选择和配置机头部分。

2.1.2机架部分

材料选择：机架通常采用高强度、耐磨、耐腐蚀的金属材料，如

合金钢、不锈钢等。这些材料能够保证机架在恶劣的工作环境中保持

良好的性能。

结构形式：机架的结构形式主要有箱形结构和焊接结构两种。箱

形结构具有较好的刚性和稳定性，适用于大型采煤机；焊接结构则较

为轻便，适用于中小型采煤机。

底座：底座是机架的基础部分，用于支撑整个采煤机。底座通常

采用铸铁或铸钢制造，具有较高的强度和耐磨性。

机身：机身是机架的主要承载部分，连接着采煤机的各个部件,

如切割部、输送部等。机身的设计应保证其刚度和稳定性，以承受工

作过程中的冲击和振动。

支撑结构：支撑结构包括立柱、横梁、底梁等，用于固定和支撑

机身。支撑结构的设计应保证其足够的强度和稳定性，以承受采煤机

的重量和运行过程中的载荷。

稳定性：机架应具有良好的稳定性，以保证采煤机在运行过程中

不会发生倾斜或变形。

耐用性：机架应具有较强的耐久性，能够在长期使用过程中保持

其性能。

机架作为采煤机的重要组成部分，其设计和制造质量直接关系到

采煤机的整体性能和可靠性。因此，在采煤机的生产和使用过程中，

对机架部分应给予足够的重视。

2.1.3机尾部分

连接装置是机尾与输送机连接的关键部件，通常包括连接轴、联

轴器、螺栓等。其主要作用是传递采煤机的工作动力到输送机上，确

保输送带能够平稳地输送煤炭。

减速箱位于机尾的中央，其主要功能是降低电机输出的高转速，

将其转换为适合采煤机工作所需的低转速，从而提高采煤机的牵引力

和稳定性。

制动装置是保证采煤机在紧急情况下能够迅速停止的关键部件。

它通常包括电磁制动器和机械制动器，能够在必要时迅速切断动力，

防止采煤机因意外情况发生危险。

液压系统是机尾的重要组成部分，负责为采煤机的各个工作部件

提供必要的液压动力。它包括液压泵、液压阀、液压缸等，能够实现

采煤机在工作过程中的自动调节和精确控制。

由于采煤机在工作过程中会产生大量的热量，冷却系统的作用就

是及时将热量散发出去，防止设备过热，确保采煤机的正常工作和延

长使用寿命。

润滑系统负责为采煤机的各个运动部件提供必要的润滑油，减少

摩擦，降低能耗，延长部件的使用寿命。

电气控制系统负责对采煤机进行电气控制，包括启动、停止、调

速等，是保证采煤机安全、高效运行的重要保障。

了解机尾部分的结构和功能对于维护采煤机的正常运行和延长

其使用寿命具有重要意义。在实际操作和维护过程中，应严格按照操

作规程进行，确保采煤机的稳定运行。

2.2采煤机的内部结构

切割部：这是采煤机的核心部分，负责对煤炭进行切割。切割部

通常由切割刀头、切割滚筒、切割齿等组成。切割刀头直接接触煤炭,

通过高速旋转或往复运动实现对煤炭的切割。切割滚筒和切割齿则用

于进一步破碎和切割煤炭，提高采煤效率。

牵引部：牵引部负责将采煤机在采煤工作面内前进和后退。它通

常由牵引电机、减速器、链条或履带等组成。牵引电机提供动力，通

过减速器放大扭矩后，通过链条或履带将动力传递到采煤机的前端或

后端。

行走部：行走部使采煤机能够在采煤工作面内平稳移动。它通常

由行走电机、减速器、行走轮或履带等组成。行走电机提供动力，通

过减速器放大扭矩后，驱动行走轮或履带在轨道或地面上移动。

支撑部：支撑部用于支撑整个采煤机的重量，确保采煤机在工作

过程中的稳定性。它通常由支架和底座等组成，支架连接切割部和牵

引部，底座则固定在采煤工作面的底板上.

冷却和润滑系统：采煤机在长时间高负荷运转下，其内部零件会

产生大量热量，因比冷却和润滑系统至关重要。它通常包括冷却器、

风扇、润滑油泵和油箱等，用于冷却电机和润滑轴承等关键部件，以

保证采煤机长期稳定运行。

控制系统：控制系统负责监控和调节采煤机的各项参数，如切割

速度、牵引速度等。它通常由电气控制系统和液压控制系统组成，通

过传感器收集数据•，通过电子设备进行计算和决策，然后通过执行机

构控制采煤机的运行。

了解采煤机的内部结构对于维护、操作和故障排除具有重要意义。

通过深入了解各个部件的功能和相互配合，可以有效提高采煤机的使

用效率和安全性。

2.2.1传动系统

传动系统是采煤机的重要组成部分，它负责将电动机产生的动力

传递到采煤机的各个工作部件，确保采煤机能够高效、稳定地运行。

传动系统的设计直接影响到采煤机的性能、能耗和维护成本。

电动机：电动机是采煤机传动系统的动力源，它将电能转换为机

械能。根据采煤机的工作需求，电动机的类型和功率会有所不同，常

见的有交流电动机和直流电动机。

减速器：减速器是传动系统中的关键部件，其主要作用是降低电

动机的转速，增大输出扭矩，以满足采煤机在工作过程中对动力输出

的需求。减速器通常采用行星齿轮减速器、斜齿轮减速器或谐波减速

器等。

联轴器：联轴器用于连接电动机和减速器，它能够传递扭矩并允

许一定的轴向和径向位移，以补偿因温度变化、安装误差等因素引起

的部件变形。

传动轴：传动物是连接减速器与采煤机其他部件的中间传动部件,

它通过轴承固定在机架上，负责将减速器输出的动力传递到采煤机的

其他部分。

万向节：在一些采煤机的设计中，为了适应工作面的复杂地形和

角度变化，会使用万向节连接传动轴和执行部件。万向节可以传递扭

矩，同时允许轴之间的角度变化。

制动系统：制动系统是传动系统的重要组成部分，它能够迅速停

止采煤机的运行，保证工作安全。制动系统通常包括电磁制动器和机

械制动器。

传动效率：传动系统应具有较高的传动效率，以减少能量损失，

降低能耗。

结构强度：传动系统应具备足够的结构强度，以确保在恶劣的工

作环境下稳定运行。

适应性：传动系统应具有一定的适应性，以适应不同采煤条件和

地形变化。

传动系统在采煤机中扮演着至关重要的角色，其设计直接影峋到

采煤机的整体性能和作业效率。因此，在设计采煤机时，必须对传动

系统进行精心设计和优化。

2.2.2刮板输送系统

刮板输送系统是采煤机的重要组成部分，其主要功能是沿着采煤

工作面的方向输送煤炭。在讲解刮板输送系统之前，我们先了解一下

其基本组成和工作原理。

刮板：刮板是输送系统的核心部件，通常由钢板制成，表面带有

凸起，用于抓取煤炭。

电动机：电动机为刮板输送机提供动力，常见的有交流电动机和

直流电动机。

驱动装置：驱动装置包括减速器、联轴器等，用于将电动机的动

力传递给刮板。

支护装置：包括托辐、导向辐、清扫器等，用于保证刮板输送机

的正常运行。

调节装置：调节装置包括机头、机尾等，用于调整刮板输送机的

长度、角度和位置。

刮板输送机通过电动机驱动，将动力传递给驱动装置，再通过联

轴器传递给刮板。

刮板输送机的机头和机尾部分设有调节装置，可以根据实际需要

调整输送机的长度、角度和位置。

输送能力大：刮板输送机具有较大的输送能力，适用于大型煤矿

的生产。

安全可靠：刮板输送机具有较好的安全性能，能够在恶劣环境下

稳定运行。

刮板输送系统在采煤机中起着至关重要的作用，了解其组成、工

作原理和特点对于保障煤矿生产的顺利进行具有重要意义。

2.2.3切割系统

切割头：切割头是切割系统的核心，它通常由滚筒或刀头组成。

滚筒式切割头采用多排刀齿，通过高速旋转来实现煤层的切割。刀头

式切割头则通过快速往复运动进行切割。

切割电机：切割电机为切割系统提供动力，其功率大小直接影响

到采煤机的切割效率和稳定性。切割电机通常采用高性能、高可靠性

的直流电机或交流电机。

切割速度调节：为了适应不同煤层硬度的需求，切割系统需要具

备可调的切割速度。这通常通过改变电机转速或调节滚筒转速来实现。

切割深度控制：切割深度是影响采煤效率和资源利用率的关键因

素。切割系统应具备精确的切割深度控制系统，以确保切割深度能够

根据煤层厚度和地质条件进行调整。

切割系统保护：为了提高采煤机的安全性和可靠性，切割系统配

备了多种保护装置。例如，过载保护、过热保护、断电保护等，以防

止设备因过载或故障而损坏。

切割系统维护：切割系统在使用过程中需要定期进行维护，以保

证其正常运行。主要包括滚筒或刀头的磨损检查、润滑保养、电气系

统检查等。

切割系统在采煤机中扮演着至关重要的角色，了解其工作原理、

构成和维护方法，对于提高采煤效率、保障设备安全运行具有重要意

义。

2.2.4电气控制系统

采煤机控制器:是整个电气控制系统的核心，负责接收操作指令,

进行逻辑运算，控制电机及其他执行元件的动作。

电机驱动器：根据控制器的指令，为电机提供所需的工作电流和

电压，实现电机的启动、调速、制动等功能。

传感器：用于检测采煤机的运行状态，如电流、电压、温度、速

度等，并将这些信息反馈给控制器。

保护装置：当采煤机出现异常情况时，保护装置会立即切断电源,

防止事故扩大。

高效性：采用先进的控制算法，实现电机的快速启动、平稳运行

和精确调速，提高采煤效率。

安全性：具备完善的保护功能，如过载保护、短路保护、过热保

护等，确保采煤机在安全环境下运行。

智能化：通过集成传感器和智能算法，实现采煤机运行状态的实

时监测和故障诊断，提高设备的智能化水平。

可靠性：采用高品质的元器件和稳定的控制系统，确保采煤机长

期稳定运行。

3.采煤机的分类与特点

液压采煤机：采用液压驱动，适用于高水分、高瓦斯等恶劣工况,

具有自重轻、结构紧凑、适应性强等优点。

滑移采煤机：适用于煤层较薄、地质条件较好的采煤工艺，具有

结构简单、操作方便等特点。

全断面采煤机：一次完成整个工作面的采煤作、也，生产效率高，

适用于厚煤层。

分段采煤机：将工作面分为若干段，分段进行采煤，适用于中等

厚度煤层。

安全性：采煤机的设计充分考虑了煤矿安全生产的要求，具有较

好的安全性能。

稳定性：采煤机在恶劣的工况下仍能保持稳定的运行状态，保证

生产安全。

采煤机的分类与特点与其在煤矿生产中的实际应用密切相关，合

理选择和使用采煤机对于提高煤矿生产效率、保障安全生产具有重要

意义。

3.1按切割方式分类

滚筒式采煤机是最常见的采煤机类型，其特点是采用旋转的滚筒

进行煤炭的切割。滚筒表面通常镶嵌有硬质合金刀头，能够有效地切

割煤炭。根据滚筒的切割原理，滚筒式采煤机又可分为以下两种：

截割式：滚筒上的刀头主要用于切割煤炭，适用于硬煤或半硬煤

的开采。

磨削式：滚筒表面采用特殊的耐磨材料,通过摩擦作用切割煤炭,

适用于软煤或薄煤层开采。

刨煤机通过刨刀对煤层进行刨削，将煤炭从煤层中刨出。刨煤机

适用于薄煤层和软煤层的开采，具有结构简单、操作方便等优点。

联合式采煤机结合了滚筒式和刨煤机的特点，既可以通过滚筒切

割煤炭，也可以通过刨刀刨削煤炭.这种采煤机适用于多种煤层条件,

具有较高的适应性和效率。

液压式采煤机利用液压系统提供动力，通过液压缸驱动滚筒或刨

刀进行切割。这种采煤机具有工作平稳、切割力大、适应性强的特点,

尤其适用于复杂地质条件卜的煤炭开采。

每种类型的采煤机都有其特定的应用场景和技术特点，选择合适

的采煤机对于提高采煤效率、保障安全生产具有重要意义。

3.1.1剪切式采煤机

剪切式采煤机是一种主要用于煤炭开采的机械设备，其主要工作

原理是通过机械剪切作用将煤层切割开来，从而实现煤炭的采掘。剪

切式采煤机具有结构简单、操作方便、维护成本低等优点，在煤炭开

采行业中得到了广泛的应用。

剪切刀片：这是剪切式采煤机的核心部件，其作用是通过高速旋

转产生的剪切力将煤层切割开来。剪切刀片通常采用高硬度合金材料

制成，以保证其耐磨性和使用寿命。

传动系统：传动系统负责将电动机产生的动力传递到剪切刀片，

确保剪切刀片能够以稳定的速度旋转。传动系统通常包括齿轮箱、联

轴器等部件。

机身：机身是剪切式采煤机的主体结构，用于支撑和固定传动系

统、剪切刀片等部件。机身的设计要考虑采煤机的稳定性和移动性.

行走系统：行走系统使剪切式采煤机能够在工作面内移动，以便

于对不同位置的煤层进行切割。行走系统通常采用履带式或轮胎式设

计。

控制系统：控制系统用于控制剪切式采煤机的各种操作，如启动、

停止、速度调节等。现代剪切式采煤机通常配备有电子控制系统，可

实现自动化和智能化操作。

准备工作：检查剪切式采煤机的各个部件是否正常，确保剪切刀

片锋利，传动系统润滑良好。

启动设备：按照操作规程启动剪切式采煤机，并检查各部件运行

是否平稳。

切割煤层：将剪切式采煤机移动到煤层上，启动剪切刀片进行切

割作业。操作人员需要根据煤层厚度和硬度调整剪切速度。

停机维护：作业结束后，停机进行检查和维护，确保设备处于良

好的工作状态。

3.1.2滚筒式采煤机

滚筒式采煤机是采煤设备中的一种重要类型，其主要功能是利用

旋转的滚筒对煤层进行切割和剥离。滚筒式采煤机具有结构简单、效

率高、适应性强的特点，广泛应用于各类煤矿的煤炭开采中。

滚筒部分：滚筒是滚筒式采煤机的核心部件，通常由金属制成，

表面有齿或槽，用于切割和剥离煤炭。滚筒的形状、尺寸和表面处理

方式会直接影响采煤机的性能。

电动机部分：电动机是滚筒式采煤机的动力来源，主要负责驱动

滚筒旋转。电动机的功率和类型根据采煤机的规格和作业条件进行选

择。

支架部分：支架是连接电动机和滚筒的承载结构，同时起到导向

和保护作用。支架的设计要确保采煤机的稳定性和可靠性。

传动部分：传动部分负责将电动机的动力传递到滚筒，通常包括

齿轮箱、联轴器等传动元件。

电气控制系统：电气控制系统是滚筒式采煤机的“大脑”，负责

实现采煤机的启动、停止、调速、方向控制等功能。

滚筒在电动机的驱动下高速旋转，其表面的齿或槽对煤炭进行切

割和剥离。

电气控制系统根据作业需求，对采煤机进行调速、方向等控制，

确保采煤作业的顺利进行。

钢板滚筒式采煤机：采用钢板制成，适用于煤质较硬、煤层较厚

的情况。

滚筒式采煤机在煤炭开采中发挥着重要作用，其性能和适用性是

煤矿选择采煤设备时需要重点考虑的因素V

3.1.3混合式采煤机

结构特点：混合式采煤机主要由切割部、破碎部、输送部和控制

系统等部分组成。切割部采用滚筒式切割，破碎部采用刨煤机式破碎,

输送部则负责将煤炭输送到采煤工作面。

适应性：混合式采煤机适用于多种地质条件，如中厚煤层、特厚

煤层、硬煤层和软煤层等。

高效性：混合式采煤机在切割、破碎和输送煤炭过程中，能实现

高效生产，降低生产成本。

安全性：混合式采煤机采用先进的控制系统和监测系统，能够实

时监测设备运行状态，提高采煤作一业的安全性。

切割过程：混合式采煤机的切割部采用滚筒式切割，通过高速旋

转的滚筒将煤炭切割成小块。

破碎过程：切割后的煤炭进入破碎部，破碎部采用刨煤机式破碎,

将煤炭进一步破碎成更小的颗粒。

输送过程：破碎后的煤炭通过输送部输送到采煤工作面，输送部

通常采用胶带输送机。

控制系统：混合式采煤机的控制系统负责对切割、破碎和输送过

程进行实时监控和调整，确保采煤作业的顺利进行。

混合式采煤机在现代煤炭开采中具有广泛的应用前景，其高效、

安全、适应性强的特点使其成为提高采煤效率和降低生产成本的重要

设备。在未来的煤炭开采中，混合式采煤机有望得到更广泛的应用和

发展。

3.2按工作方式分类

连续采煤机：这种采煤机采用连续推进的方式进行煤炭的切割和

装载，适用于长壁工作面开采。连续采煤机具有自动化程度高、生产

能力大、劳动强度低等优点，是目前我国煤炭开采中应用最广泛的一

种采煤机。

间歇采煤机：间歇采煤机的工作原理是先进行切割，然后停止切

割进行煤炭装载，如此循环往复。这种采煤机适用于工作面较短或地

质条件较为复杂的情况，间歇采煤机的特点是结构简单、维护方便，

但在生产效率上相对较低。

半连续采煤机：半连续采煤机结合了连续采煤机和间歇采煤机的

特点，能够在一定程度上实现煤炭的连续切割和装载。这种采煤机适

用于中等长度的采煤工作面，具有较高的生产效率和较好的适应性。

组合采煤机：组合采煤机是将切割、装载、运输等功能集成于一

体的采煤机，能够在狭小空间内进行高效作业。这种采煤机适用于复

杂地质条件和特殊开采环境，如薄煤层、复杂顶板等。

液压支架采煤机：液压支架采煤机与液压支架相结合，形成一体

化作、业系统。采煤机在液压支架的掩护下进行切割作业，保证了工作

面的安全。这种采煤机适用于地质条件较为复杂、顶板稳定性较差的

工作面。

不同类型的采煤机在煤炭开采中各有优势，用户应根据实际工作

面的地质条件、生产规模和安全要求，选择合适的采煤机型号，以确

保煤炭开采的顺利进行。

3.2.1常规采煤机

切割部：切割部是采煤机的核心部分，负责实现煤炭的切割。常

规采煤机的切割部通常采用滚筒式切割方式，滚筒表面装有硬质合金

刀头，能够有效地切割煤炭。切割部的结构设计直接影响到采煤机的

切割效率和生产能力。

牵引部：牵引部是采煤机实现前进、后退和转弯的关键部件。它

包括牵引电动机、减速器、齿轮箱、行走轮等。牵引电动机负责为采

煤机提供动力，减速器则将电动机的高转速转换为采煤机所需的低转

速，齿轮箱和行走轮则负责采煤机的移动。

液压系统：液压系统是采煤机实现自动化操作的重要部分。它通

过液压油的压力和流量来控制采煤机的各种动作，如切割滚筒的升降、

液压支架的支撑与收放等。液压系统主要由液压泵、液压阀、液压缸

等组成V

电气控制系统：电气控制系统负责控制采煤机的启动、停止、速

度调节、方向变换等操作。它通常由控制柜、传感器、执行器等组成。

电气控制系统的高效运行保证了采煤机的安全性和可靠性。

高效性：采用先进的切割技术和传动系统，能够实现周效率的煤

炭切割和输送。

可靠性：结构设计合理，材料选用优质，确保采煤机在恶劣环境

下长期稳定运行。

安全性：具备完善的保护装置，如过载保护、过热保护等，确保

操作人员的人身安全。

常规采煤机是煤炭开采过程中不可或缺的设备，其性能的优劣直

接影响到煤炭开采的效率和经济效益。了解常规采煤机的结构和工作

原理，对于提高煤炭开采效率和安全具有重要意义。

3.2.2适用于特殊条件采煤机

采用冷却系统，有效降低电机和轴承温度，防止因高温导致的设

备损坏。

根据特殊煤层的物理特性，设计专用截割装置，如硬岩截割头、

高硬度煤截割头等。

适用于特殊条件采煤机的设计应充分考虑地质环境、安全要求和

使用寿命等因素，确保在恶劣条件下能够高效、安全地完成采煤任务。

3.3各类采煤机的特点与应用

特点：液压系统可靠性高，适应性强，适用于不同地质条件的煤

层开采。

应用：广泛应用于我国各大煤矿，尤其适合于煤层硬度较大、顶

板条件复杂的情况。

电气采煤机以电力驱动为主，具有结构简单、维护方便、启动迅

速等优点。其主要特点是:

气力采煤机利用高压气流将煤炭从工作面吹出，具有自动化程度

高、劳动强度低等特点。其主要特点是：

特点：能有效地保护煤层，减少肝石的产生，适用于薄煤层和极

薄煤层开采。

滚筒式采煤机以滚筒旋转切割煤层为主，具有结构紧凑、切割效

率高、适用范围广等优点。其主要特点是：

刨煤机以刨刀切割煤层，具有结构简单、维护方便、适用性强等

特点。其主要特点是：

各类采煤机在煤炭开采过程中具有不同的优势和适用范围，煤矿

应根据自身实际情况选择合适的采煤机，以提高生产效率和资源利用

率V

4.采煤机的选型与使用

生产规模与地质条件：根据煤矿的生产规模和地质条件，选择合

适的采煤机类型。例如，薄煤层、中厚煤层和厚煤层的采煤机型号有

所不同。

采煤机类型：根据煤层硬度、采煤方法选择合适的采煤机类型，

如滚筒式采煤机、刨煤机等。

采煤机功率与切割能力：根据煤层厚度和硬度，选择具有足够功

率和切割能力的采煤机，以确保高效切割。

采煤机结构：考虑采煤机的结构设计，如滚筒直径、切割速度、

推进速度等，以满足生产需求。

辅助设备：根据生产需求，选择合适的辅助设备，如输送机、液

压支架等，以确保采煤机的整体性能。

操作人员培训：确保操作人员经过专业培训，了解采煤机的操作

原理、安全规程和日常维护保养知识。

开机前检查：开机前，要对采煤机进行全面检查，包括机械部件、

液压系统、电气系统等，确保设备处于良好状态。

正确操作：严格按照操作规程操作采煤机，注意控制切割速度和

推进速度，避免超负荷运行。

安全防护：在采煤过程中，要确保安全防护措施到位，如佩戴安

全帽、使用防护眼镜、佩戴防尘口罩等。

维护保养：定期对采煤机进行维护保养，包括润滑、清洗、更换

磨损件等，确保设备长期稳定运行。

故障处埋：遇到采煤机故障时，要及时停机，按照故障排除程序

进行处理，避免事故扩大。

通过合理的选型和规范的使用，可以有效提高采煤机的使用寿命

和生产效率，保障煤矿安全生产。

4.1采煤机选型的依据

地质条件：首先，需根据煤层厚度、倾角、硬度、顶底板岩石性

质等地质条件来确定采煤机的类型。例如，厚煤层通常需要使用重型

采煤机，而薄煤层则适合使用轻型采煤机C倾角较大时，应选择适应

大倾角的采煤机。

生产能力：根据煤矿的生产计划和生产能力需求，选择能够满足

生产要求的采煤机。生产能力包括采煤机的切割速度、采高范围、推

进速度等参数。

工作环境：采煤机的工作环境对选型也有重要影响。需考虑矿井

的通风条件、温度、湿度、瓦斯含量等因素，选择能够在恶劣环境下

稳定运行的采煤机。

技术参数：采煤机的技术参数包括切割电机功率、牵引电机功率、

切割速度、牵引速度、重量等。这些参数需与矿井的具体条件相匹配,

确保采煤机在满足生产需求的同忖，具有良好的运行效率和安全性。

安全性：采煤机选型时，必须充分考虑其安全性能，包括机械安

全、电气安全、液压安全等方面，确保设备在使用过程中能够有效预

防事故发生。

可维护性：选择便于维护和保养的采煤机，可以降低维护成本，

提高设备的使用寿命。

采煤机选型应综合考虑地质条件、生产能力、工作环境、技术参

数、经济性、安全性和可维护性等多个因素，以确保选型合理、高效、

安全。

4.1.1矿井地质条件

矿井地质构造是指矿井范围内的地层、断层、褶皱等地质特征的

总体情况。了解矿井地质构造有助于判断采煤机的适用性和工作难度,

以下为几种常见的地质构造：

煤层赋存条件是指煤层的厚度、倾角、埋藏深度等参数。这些参

数对采煤机的选型和采煤效率有直接影响：

矿井岩性条件是指矿井内各种岩石的性质，包括岩石的强度、硬

度、破碎程度等。岩性条件对采煤机的工作性能有重要影响：

水文地质条件是指矿井内地下水的情况，包括地下水位、水量、

水质等。了解水文地质条件有助于评估采煤机在地下作业的安全性：

在采煤机知识讲座中，深入了解矿井地质条件对于确保采煤机的

安全、高效运行具有重要意义。在实际工作中，应根据矿井地质条件

合理选择采煤机，并采取相应的施工措施，以提高采煤效率。

4.1.2矿井生产能力

矿井生产能力是指矿井在单位时间内能够开采出煤炭的最大数

量，它是衡量矿井生产规模和效率的重要指标。矿井生产能力的确定

对于合理规划矿井建设和生产、优化资源配置、提高生产效率具有重

要意义。

设计生产能力：这是指矿井在正常生产条件下，按照设计图纸和

技术规范所能达到的最大生产能力。设计生产能力是根据矿井的地质

条件、技术装备水平、管理水平等因素综合考虑后确定的。

实际生产能力：这是指矿井在实际生产过程中所能达到的生产能

力，它受多种因素影响，如设备运行状况、劳动组织、地质条件变化

等。

生产能力利用率：这是实际生产能力与设计生产能力的比值，它

反映了矿井生产能力的实际发挥程度。

在矿井生产过程中，为了确保生产能力的有效发挥，需要采取以

下措施：

优化生产布局：合理规划矿井的生产布局，确保各生产环节的协

调与配合。

提高设备利用率：加强设备维护保养，提高设备运行效率，减少

设备故障停机时间。

矿井生产能力是矿井生产管理中的重要内容，对矿井的可持续发

展具有重要意义。

4.1.3采煤工艺要求

安全性：采煤工艺必须遵循国家安全生产法规和标准，确保矿井

在开采过程中的人员安全。这包括合理布置采煤工作面，确保顶板稳

定，防止瓦斯、煤尘等有害气体的积聚和爆炸，以及做好应急救援准

备。

高效性：采煤工艺应能最大化地提高煤炭回收率和生产效率。这

要求采用先进的采煤技术和设备，优化采煤参数，减少无效劳动，提

高采煤机械化程度。

经济合理性：采煤工艺应考虑经济效益，合理选择采煤方法、设

备和材料，降低生产成本，提高投资回报率。

环境保护：采煤工艺应减少对生态环境的影响，采取有效措施防

止地表沉陷、水体污染和植被破坏，实现绿色矿山建设,

资源利用率：采煤工艺应充分利用煤炭资源，避免资源浪费。通

过优化采煤设计，提高煤炭开采的连续性和稳定性，减少煤炭损失。

适用性：采煤工艺应适应不同地质条件和煤层特性，根据矿井的

具体情况选择合适的采煤方法。

技术先进性：鼓励采用国内外先进采煤技术，提高矿井的整体技

术水平，推动煤矿产业升级。

可操作性：采煤工艺应具备良好的可操作性，便于现场管理人员

和操作人员掌握，确保生产过程的顺利进行。

采煤工艺要求在确保安全生产的前提下，追求高效、经济、环保、

可持续的发展目标。

4.2采煤机的安装与调试

主机安装：将采煤机主机平稳地放置在基础上，调整水平，并使

用固定螺栓进行固定。

传动装置安装：安装采煤机的传动装置，包括链轮、链条、齿轮

等，确保传动顺畅、无卡阻。

液压系统安装：按照采煤机液压系统要求，安装液压泵、油缸、

液压阀等部件，并连接管道。

电气系统安装：安装电气控制箱、电缆、开关等电气元件，确保

电气连接正确、可靠。

空载运行：启动采煤机，进行空载运行，观察主机转动是否平稳,

传动装置是否有异常声音。

负载试验：在空载运行正常的情况下，逐渐增加负载，观察采煤

机的工作状态，确保无异常。

液压系统调试：检查液压系统压力、流量是否满足要求，液压阀

动作是否灵活、可靠。

电气系统调试：对电气系统进行调试，确保控制功能正常，保护

装置灵敏可靠。

综合调试：对采煤机进行全面调试，包括机械、液压、电气等方

面的综合性能检查，确保采煤机满足使用要求。

4.3采煤机的操作与维护

确保采煤机的启动装置、安全装置、紧急停止装置等均处于正常

工作状态。

启动采煤机前，先进行空载运行，检查有无异常振动、噪音和发

热现象。

正常启动后，根据采煤工作面的实际情况调整采煤机的运行速度

和切割深度。

操作过程中，密切观察采煤机的运行状态，如发现异常情况，应

立即停车检查。

每班操作后，对采煤机进行常规检查，包括润滑系统、液压系统、

电气系统等。

定期检查安全装置，如紧急停止装置、过载保护装置等，确保其

灵敏可靠。

4.3.1正确操作

操作时保持注意力集中，观察采煤机运行状态，如发现异常应立

即停止。

根据煤层厚度和硬度调整采煤机的工蚱参数，如切割深度、推进

速度等。

遇到紧急情况，如设备故障、人员伤害等，应立即按下紧急停止

按钮，切断电源。

4.3.2定期维护

日常检查：每日作业前，操作人员应对采煤机进行全面检查，包

括机身外观、传动系统、液压系统、电气系统等，确保各部件运行正

常，无松动、漏油、异响等现象。

润滑保养：根据采煤机的使用说明书，定期对轴承、齿轮、链条

等关键部件进行润滑。润滑剂的选择应符合设备要求，以保证润滑效

果。

液压系统维护：液压系统是采煤机的动力源，需要定期检查油液

的质量和数量。如有污染或泄漏，应及时更换液压油，并检查液压泵、

阀、管路等部件，确保系统密封良好。

电气系统检查：定期检查电气系统的绝缘电阻、接地电阻等，确

保电气设备安全可靠运行。如有损坏，应及时修复或更换。

冷却系统保养：冷却系统对于采煤机的散热至关重要。定期检查

冷却风扇、散热器等部件，确保冷却效果。同时，清洗散热器，防止

灰尘和杂质堵塞。

传动部件检查：传动部件如链条、齿轮等，应定期检查其磨损情

况，必要时进行更换或修复。

紧固件检查：对所有紧固件进行检查，确保其牢固可靠。如有松

动，应及时紧固。

定期校验：对采煤机的各项性能指标进行定期校验，如液压压力、

速度等，确保设备符合工作要求。

4.3.3故障排除

首先检查电源是否正常供电，电缆是否完好无损，避免因电源故

障或电缆损坏导致采煤机无法启动或工作中断。

定期检查采煤机的机械部件，如滚筒、链轮、齿轮等，确保它们

没有磨损、变形或损坏。

检查轴承、轴套等关键部件的润滑情况，确保润滑充分，减少摩

擦和磨损。

使用万用表等工具测试电气元件的绝缘电阻和导通性，确保电气

系统没有短路或漏电现象。

检查液压泵、阀组、管路等是否畅通无阻，排除液压系统中的空

气和杂质。

检查冷却系统的散热器、风扇和冷却液是否正常工作，确保采煤

机在高温环境下能够有效散热。

如果采煤机配备了故障代码显示系统，根据故障代码手册分析故

障原因，针对性地进行排除。

定期进行专业的维护保养，按照制造商的维护计划进行保养，包

括更换易损件、调整紧固件等。

在遇到紧急故障时，应立即切断电源，确保人员和设备安全，然

后按照应急程序进行处理。

5,采煤机的发展趋势

智能化与自动化：未来的采煤机将更加注重智能化和自动化水平,

通过引入人工智能、物联网、大数据等技术，实现采煤过程的自动控

制和远程监控。智能化采煤机能够根据工作环境实时调整作业参数，

提高采煤效率和安全性。

高效节能：为了降低生产成本和减少能源消耗，采煤机的设计将

更加注重高效节能。通过优化结构、提高电机效率和采用新型材料，

降低能耗，实现绿色生产。

安全性能提升：随着对煤矿安全生产的重视，采煤机的安全性能

将得到进一步提升。例如，通过加装传感器、预警系统等，实现对采

煤机运行状态的实时监测，及时发现并处理潜在的安全隐患。

模块化设计：采煤机的模块化设计将有助于提高其通用性和可维

护性。通过将采煤机分解为多个功能模块，便于快速更换和升级，降

低维护成本。

环保与绿色：环保意识的增强使得采煤机的环保性能也成为了重

要的发展方向。未来的采煤机将采用更加环保的材料和工艺，减少对

环境的影响，实现可持续发展。

多功能集成：采煤机将朝着多功能集成方向发展，不仅具备采煤

功能，还可以实现支护、运输等多种作业，提高作业效率，降低作业

成本。

采煤机的发展趋势将围绕高效、安全、环保、智能、节能等方面

展开，以适应煤炭工业的现代化需求。

5.1自动化与智能化

随着科技的不断进步，自动化与智能化已经成为现代采煤机发展

的重要趋势。自动化与智能化技术的应用，不仅极大地提高了采煤效

率，降低了劳动强度，还显著提升了采煤祚业的安全性。

自动定位与导向：现代采煤机通常配备有高精度的定位系统，能

够自动检测和调整采煤机的位置，确保其在设定的轨道上平稳运行，

减少人工干预。

自动切割与装载：采煤机通过自动化控制系统，可以自动完成煤

炭的切割和装载工作，提高了切割效率和媒炭的收集率。

自动故障诊断与维护：采煤机内置的传感器和控制系统可以实时

监测设备运行状态，一旦发现异常，系统会自动报警并提示进行维护,

减少停机时间。

智能感知：采煤机通过搭载的传感器，可以实时感知工作面的地

质条件、煤炭分布等信息，为自动化控制系统提供数据支持。

自适应控制：基于智能算法，采煤机可以自动调整切割速度、压

力等参数，以适应不同的地质条件和煤炭类型，实现高效、安全的生

产。

远程监控与操作：通过无线通信技术，采煤机可以实现远程监控

和操作，管理人员可以在办公室就能实时了解采煤机的工作状态，进

行远程指挥。

智能化采煤机的应用，不仅提高了采煤作业的自动化程度，还实

现了生产过程的优化和智能化管理，为我国煤炭产业的转型升级提供

了有力支撑。未来，随着人工智能、大数据等技术的进一步发展，采

煤机的智能化水平将进一步提升，为煤炭开采行业带来更多创新和变

单。

5.2高效节能

优化设计•：采煤机的结构设计直接影响其工作效率和能耗。通过

采用先进的计算流体力学技术，可以对采煤机的关键部件进行优化设

计，减少空气阻力和机械摩擦，提高能量转换效率。

高效电机：电机是采煤机的核心部件，其能耗占到了总能耗的很

大一部分。选用高效节能的电机，如采用永磁同步电机，可以显著降

低能耗，提高电机效率。

智能控制系统：通过安装智能控制系统，可以根据实际工作条件

自动调节采煤机的运行参数，如速度、压力等，实现最佳工作状态，

避免不必要的能耗。

润滑管理：合理润滑可以减少机械部件之间的摩擦，降低能耗。

定期检查和维护润滑系统，确保润滑剂的质量和润滑效果，可以有效

提高采煤机的效率。

节能配件：采用节能配件，如高效齿轮箱、节能轴承等，可以减

少能量损失，提高整体设备的能效比V

节能操作：对操作人员进行节能培训，使其了解并掌握节能操作

技巧，如合理调整采煤机的工作模式，避免空转和低效运行。

能源监测与管理：通过安装能源监测系统，实时监控采煤机的能

源消耗情况，及时发现并解决能源浪费问题，实现能源的合埋分配和

使用。

5.3安全环保

安全操作规程：严格遵守采煤机的操作规程是确保作业人员安全

的基础。这包括正确穿戴个人防护装备，如安全帽、防尘口罩、防护

眼镜等，以及在操作前对采煤机进行全面检查，确保所有部件完好无

损。

通风管理：采煤工作面必须保持良好的通风，以防止有害气体积

聚。应定期监测工作面的氧气浓度、瓦斯浓度等指标，确保符合国家

相关安全标准。

防尘措施：采煤过程中会产生大量粉尘，长期吸入会对人体健康

造成严重危害。因比，必须采取有效的防尘措施，如安装除尘设备、

使用湿式作业法、定期清洗工作面等。

噪音控制：采煤机的运行会产生较大的噪音，长时间暴露在高噪

音环境中会对听力造成损害。应采取隔音措施，如使用隔音材料、安

装降噪设备等.

环境