论薄煤层螺旋钻无人工作面开采技术摘要：螺旋钻采煤机无人开采技术是薄及极薄煤层开采工艺的一次革命，对中国的煤炭资源开采利用产生巨大的影响。
本文在对该技术特点分析的基础上，探讨了应用的现状及显著成效。
关键词：薄煤层螺旋钻无人工作面开采技术1、引言薄煤层螺旋钻无人工作面开采技术是指工人不进入回采工作面，而是利用螺旋钻采煤机在巷道内完成工作面内的破煤、装煤、运煤等各工序，使薄煤层工作面复杂的回采工艺简单化。
实现了1米以下煤层螺旋钻机无人工作面的开采，实现了采煤工艺单一化和煤炭开采的车间化，是薄煤层开采技术的一次革命，为我国薄煤层的开采闯出了一条新路子。
该开采技术不仅有利于提高薄厚煤层的配采比例，提高资源回收率，更重要的是能延长矿井的稳产期和服务年限，充分利用有限的不可再生资源，提高矿井的经济效益和社会效益。
2、特点分析薄煤层螺旋钻无人工作面开采是指回采工作面上无人，而是由螺旋钻机全部完成工作面内的破煤、装煤、运煤等各个工序，工作面的设备检修也都在工作面以外的巷道中进行。
研制人员经过对螺旋钻机的进一步改造，其爬坡、移机、调向、机组防滑等性能均有了重大改善，其安全性、稳定性和先进性在现场得到了充分验证，工效比炮采提高了10倍，直接成本每吨降低了85.7元，大大减轻了工人的劳动强度，改善了工人的作业环境。
螺旋钻采煤机是三轴联动式，两边轴为可旋转的螺旋钻杆，用于向外排煤，中间轴为不可旋转的通风管道，用于向钻孔内通风、供水。
由两台110KW电动机分别驱动两边的螺旋杆钻进，中间钻头通过头部齿轮传动箱由一侧钻杆提供动力，实现三轴联动钻进。
该机一次采宽2m，采深上采85m，下采45m，适用于0.6～1.0m煤层倾角15°以下的各种硬度薄煤层，单机设计日产可达250～350吨。
该机具有以下显著特点：（1）钻头为三轴联动式，钻杆每5节有一节稳定器，与单钻杆相比，三轴钻杆的刚性、稳定性和定向性好，侧向不易钻偏，钻孔截面大，采煤回收率高；（2）钻杆连接为内卡环式结构，换装钻杆时能实现机械化操作，拆、接钻杆时间短，减少了辅助时间，提高了生产效率；（3）三轴的中间轴为通风管道，沿管道可敷设水管，实现向钻孔内通风及内喷雾降尘降温，提高钻头截齿的使用寿命，安全可靠，可在高瓦斯矿井使用；（4）钻杆前部装有微调装置，可适用于煤层倾角度的起伏变化；（5）底盘有稳钻油缸和调斜油缸，可以方便地固定钻机，对煤层的适应性强，侧面设在操作台集中控制，一人便可操作；（6）钻机、液压泵钻、电控装置等分为体式，在巷道内形成链式布置，对巷道的适应性强。
钻式采煤机的螺旋钻结构与核心技术一、螺旋钻机组的组成及其工作原理（1）机组的组成机组的组成如图3-3所示。
机组由主机、钻机动力设备、通风系统、钻头和移动装置等组成。
1-螺旋钻机组主机 2-托架 3-操作台 4-液压系统5-动力装置 6-CYB-350AB型控制站 7-矿用接线开关APSH.1型8-采用BMCH-4.5型风机的通风系统 9-钻具图3-3 百狮-2型螺旋钻采煤机组总装图（2）机组工作原理螺旋钻采煤机组传递扭矩给和钻压给螺旋钻从钻采条带里的煤，并完成采煤过程的送钻和退钻。
螺旋钻由一个左旋一个右旋的两节钻杆和它们中间的风管组成。
钻头的切割部分是一个执行机构，它由三个钻头组成。
右边的螺旋钻通过减速箱传扭矩给中间钻头。
如图3-6通过风管不间断地向工作面通风，并用ATZ-1型瓦斯测量器测控。
通过放置在风管边的软管向执行机构的喷头供水，保证降尘。
两个单独的传动装置带动钻杆组的旋转。
为锁紧和开启钻杆的连接，需把钻杆连接用的带有凸轮的离合器调整到适合的位置，用有旋转传动装备的翻转机构来对正。
用固定在传动架上的传动装置沿导向进行液压推进，机器下面有滑板，滑板支撑在底板上，利用滑板在巷道内移动机器。
定向机构保证机器的传动架沿着煤层角度进行钻进。
机组对巷道壁的水平侧推力是用液压缸来保证的。
机组机械化接钻杆和撤钻杆时有一个找正装置，用它来找准定位需要钻进或撤出的在钻采带里的钻杆和风管。
钻杆的安装、拆卸、储存是由安装在巷道的单轨吊完成的。
机组采下来的煤是靠放置在巷道里的刮板运输机运出的。
螺旋钻机、操作台和动力装置连接在一起，沿巷道一起移动图3-6二、螺旋钻构造如图3-4所示，螺旋钻具是由一些很容易组装、拆卸的构件组成。
钻具为两组螺旋钻杆和通风管，它们都与螺旋钻机连接。
在前右螺旋钻杆和通风管之间由减速箱连接，在前左螺旋钻杆上安装了用刚性拉杆与减速箱壳体相连的轴承座。
减速箱和轴承座装在下有弹簧的滑板上。
在右螺旋钻杆的轴承座前面及减速箱的输出轴上装有3个钻头，钻头轴之间的距离为640mm，两则的钻头按煤层厚度采用不同直径的625mm,725mm或825mm钻头。
长螺旋钻机工作原理长螺旋钻机是一种常用的地质钻探设备，主要用于地下巷道工程、水利工程、煤矿工程和环境工程等领域的钻探作业。
其工作原理主要是利用钻杆和钢丝绳将钻头送入地层进行钻探，并将钻心带回地表进行采样或进行地质勘探工作。
长螺旋钻机主要由钻探塔架、传动装置、配重支架、钢丝绳装置、行走装置、工作井和电气控制系统等组成。
其工作原理主要包括如下几个步骤：第一步，起钻：长螺旋钻机通过配重支架将钻孔机构送入井口，降低钻孔机构到钻井井下机井内，并将钻杆逐节连接到钻孔机构。
然后，钻孔机构由电机所提供的动力将钻头钻入地下。
第二步，承压钻进：当长螺旋钻机的钻头钻入地下后，传动装置开始工作，通过电机提供的动力将钻杆和钻头推进到目标地层。
在推进的过程中，钻杆进行了旋转运动，同时也受到了推力的作用。
长螺旋钻机的钻头主要依靠其自身的重量和旋转力矩来完成钻进工作。
由于钻孔机构进入地下时受到的液压力和地层的摩擦力的作用，使得其在进入地下的过程中承受了较大的承载压力。
第三步，取心：当钻头钻进到需要取心的地层时，长螺旋钻机会暂停钻探，然后通过钻杆将取心钻具送入地下，完成取心工作。
取心钻具主要由取心管和取心芯棒组成。
钻杆通过旋转和推进作用将取心钻具送入地下，取心管会卸下地层样品，并将其带回地表。
第四步，钻杆取出：当取心工作完成后，长螺旋钻机会将钻杆逐节地取出地下井，直至钻头从地下井口完全取出。
在取出的过程中，长螺旋钻机会通过调整钻孔机构的位置和配重支架的平衡，使钻杆顺利地从地下井口脱出。
第五步，循环作业：在完成一次取心工作后，长螺旋钻机会重新进行起钻、承压钻进、取心和钻杆取出等工作，形成一个循环。
通过反复的循环作业，长螺旋钻机可以连续地进行钻进和取心工作，以达到钻探目的。
总结起来，长螺旋钻机的工作原理主要是通过钻杆和钢丝绳的配合，将钻头送入地下进行钻探作业，并将钻心带回地表进行采样或进行地质勘探工作。
其工作过程包括起钻、承压钻进、取心和钻杆取出等多个步骤，通过循环作业完成钻探任务。
