连续采煤机短壁开采技术经过50多年的不断研究与改进，已形成了比较完善的短壁机械化采煤方法体系。在美国，采用短壁机械化采煤法的产量在井工采煤中一直领先，80年代中期占井工产量的70%以上，近年来，由于长壁综采的发展，连续采煤机开采的产量有所回落，但1999年美国采用房柱式采出的煤量为2.21亿t ，仍占井工煤炭产量的53%。澳大利亚、南非、印度及加拿大等国均广泛采用短壁机械化采煤，取得了很好的经济效益。澳大利亚和南非两国根据各自的煤层地质条件，在美国传统房柱式采煤的基础上成功地开发了旺格维利和西格玛2种短壁采煤方法，兼取了长壁式和房柱式2种采煤方法的优点，从而扩大了连续采煤机的应用范围，提高了资源回收率。

我国80年代曾从美国引进连续采煤机30多台，由于没有引进配套设备，未能体现该采煤法优越性和得到成功推广。90年代以来，由于注重配套设备的引进，连采机在煤巷掘进及完成残留煤柱的回收和对煤田边角煤、条带煤的开采方面显示了它独特优势。

实践证明，连续采煤机短壁机械化采煤方法具备投资少、出煤快、机动灵活、适应性强、机械化程度高、用人少、效率高、效益好等特点 。

采煤机滚筒截割部的传动系统：整个截割机构安装在悬臂架上，悬臂架由两个销轴铰接在机身上。截割电机、截割部减速箱及截割滚筒作为一个整体，在两个升降油缸作用下，绕铰支点上下摆动，以调节采高。截割部左、右结构对称布置。电动机通过扭矩限制器、万向联轴节及齿轮驱动滚筒轴及外滚筒、内滚筒旋转。第一级齿轮有两组不同齿数的齿轮，可使截割机构的减速比分别为27.06和21.58，与不同转速的电动机配合，可获得三种滚筒转速。

连续采煤机适用于埋藏深度小于500m，煤层厚度1.3～4m，倾角小于12°，煤层顶板中等稳定以上，顶板允许暴露面积50m² ，可锚性好，底板抗压强度不能太低的矿井。

对全国45个矿务局158个矿井进行分类统计，完全适采煤层有94 个，可采储量6.51亿t，占选采煤层可采量的12%；基本适采煤层177个，可采储量1.8×10⁹t，占选采煤层可采量的33%。连续采煤机吨煤成本一般低于普采，具有相当于长壁综采水平且劳动强度低于综采。我国煤田分布十分广泛，煤层赋存条件多种多样，许多矿区具有与美、澳等国相似的地质条件，十分适宜使用连续采煤机，如大同、古交、黄陵、潞安等。地质构造复杂而无法布置正规综采或普采的不规则地段或边角地段的煤层，适合于连续采煤机的机动、灵活开采。使用连续采煤机对解决“三下”采煤问题是一条很好的途径。它可用于村庄下压煤煤柱的条带法、房柱式法开采。连续采煤机与高产高效工作面配套有利于缓解采掘紧张，是高产高效矿井的发展方向。多平巷开拓长壁工作面时，可保证工作面足够风量，对控制瓦斯积聚非常有利。

由此可看出，高效连续采煤机短壁采煤与长壁采煤互相补充构成了现代大型矿井的最佳生产模式，而短壁综采设备和成套工艺技术及岩层控制技术是制约我国煤矿在这方面发展的主要因素 。

连续采煤机的设备投资小而效益高。在美国，一套中厚煤层连续采煤机及配套设备约需200万美元，而一套长壁综采设备约需1000万美元；在中厚煤层条件下，一套长壁综采设备日产约6000t，同样条件下，一套连续采煤机系统日产约1200 t，因而吨煤投资大体相当。使用连续采煤机能够实现回采和掘进合一，矿井建设期短，出煤快；连续采煤机运转灵活、搬迁快，对长壁综采无法布置的边角地段或不规则地段及村庄下压煤煤柱回采更能显示其优势；连续采煤机可用于巷道掘进，同时又能适用于房柱式等方法回采，速度快、效率高。

从我国引进连续采煤机使用效果不好的主要问题是: 连续采煤机及其配套设备体积大、吨位高，且有些设备（如梭车）不能解体，设备下井困难；缺乏支护、清道、除尘等方法的配套设备，生产能力受到一定限制；引进的连续采煤机设备在电气防爆性能与我国防爆标准不一致；引进的连续采煤机设备主要部件或零件在国内买不到，备件进口价格昂贵；国内没有对连续采煤机开采的成套技术进行过系统研究；对回采工艺，支护方式和工艺及煤岩柱控制等相关问题没有得到很好的解决；由于掘、锚分离作业，不得不多开联络巷，并进行快速密闭，对通风管理不利；对有自然发火危险的矿井，煤体暴露多，带来不安全隐患。

连续采煤机由截割部、装煤部、运煤部和行走部以及液压系统、电气系统等组成。

该采煤机采用横轴式滚筒截割机构，由安装在截割臂中的左右两台交流电机通过各自的扭矩限制器和齿轮减速箱驱动左右滚筒旋转落煤。截割滚筒的升降由液压缸控制。装煤部由蟹爪式装载臂和铲煤板组成。左右蟹爪臂分别由两台交流电机经减速器驱动。左右减速器还共同传动底轴，带动刮板输送机运转。装载臂将滚筒割下的煤推到运煤部的输送机上去。

运煤部是靠刮板输送机运送煤炭，输送机的刮板链由左、右侧收集头连接轴上的链轮驱动，将切割下的煤运到尾部，再转载到后部输送设备上去。刮板输送机由带扇形口的固定部分与摆动部分组成。摆动部分能向两侧各摆动45°，以适应卸载点位置的变化，固定部分支承着摆动部分，并能适应其摆动。

行走部分别由两台直流电动机驱动左右履带链。整个履带驱动装置位于履带架内，履带架为密封式，每个行走驱动装置可单独操作，使采煤机能够前进、后退、转弯或原地旋转。直流电动机的电源由可控硅整流器提供，它可实现无级调速，而且调速性能良好。液压系统是由双齿轮泵和多组液压缸组成的开式系统，用多路阀组控制和操作 。

我国煤炭资源分布甚广，一些城市和村镇的建筑物下、铁路下、水体下压煤量也很大。据不完全统计，仅我国煤矿生产矿井“三下”压煤量就达137.9亿t，其中建筑物下压煤约87.7亿t ，占“三下”压煤总量的60 %左右，可供28个年产500万t的大型矿井开采100 年。在人口密集、工业发达的河北、河南、山西、山东、辽宁、黑龙江、陕西及安徽8省建筑物下压煤约64.7亿t ，将近占全国“三下”压煤总量的一半。山西省所属7个矿务局井田内压煤近10亿t，仅潞安矿区现生产的5个矿压煤近2.0亿t，其中五阳矿有36个村庄压煤0.92亿t，占全矿储量的23.4%。“三下”压煤问题造成采区工作面接续紧张、缩短矿区煤炭生产服务年限，使矿区过早地进入衰老报废期，不仅给国家造成极大浪费，还必将引发资源型城市可持续发展的社会问题。

除“三下”压煤外，矿井内还有很多的不规则块段以及残采区，不能采用正规长壁综采开采，包括正规综采工作面回采后局部留下一些不规则区段，位于矿井边界以及断层等地质构造附近的煤炭。随着矿区生产的不断进行，煤炭资源总量和适宜长壁开采的储量比例都在不断减少。

因此，开展短壁开采成套设备与采煤技术的研究和对“三下”压煤、不规则块段及残采区的采煤工艺研究对延长矿井服务年限，保持矿区的可持续发展，不断提高煤炭企业经济效益和最大限度地回收煤炭资源势在必行。

连续采煤机掘进过程分为“切槽”和“采垛”两个工序，司机在激光指向仪的导向下，确定连续采煤机的进刀位置，先在巷道的一侧掘进，按照巷道尺寸截割深度达循环进度后退机，这一工序称“切槽”工序。然后连采机退出，调整到巷道的另一侧，再切割剩余的煤壁，使巷道掘至所要求的宽度和循环进度，这一工序称为“采垛”工序。连续采煤机就是通过“切槽”和“采垛”工序来完成巷道的掘进。无论是切槽还是采垛工序，连续采煤机截割时，首先连采机司机将截割头调整到巷道顶板，将截割头切入煤体，切入深度不大于截割头的直径，然后逐渐调整截割头高度，截割头由上而下切割煤体，当截割头切到煤层底部时，连采机稍向后移，割平底板，并装完余煤，然后连采机再进行下一个切割循环。连采机依此反复循环，完成切槽和采垛工序，直到一次掘进进尺达到规定的循环进度后转移到邻近巷道作业 。

作为煤矿安装支架用的架棚机， 设计中主要考虑了以下几点；

(1)与连续采煤机连接

在巷道宽5．4m、高约3m 有效断面3．2m 的拱型支架内， 除连续采煤机和梭车之外， 还有单独可移动式机攘设备， 根据过去的经验，经常与连续采煤机构成一体而进行动作， 力求提高效率。

(2) 由连续采煤机液压泵获得液压源

为了使该架棚机能够达到类似井下工人操作时的动作，采用容易改变运动方向的液压作为驱动源，考虑到空间的限箭，利用连续采煤机的液压泵作为液压源。

(3)具有8个自由度

安装支脚时， 须贴紧己安装的顶梁面， 在有效时间内操作人员可根据自己的意志使机器进行徽动作。为了使安在连续采煤机横向底座的金属支架移动到工作面前端，安有下述8个传动装置。

① 架棚机主体行走千斤顶，

② 旋转转盘的电动机，

③ 悬臂的上下千斤顶，

④ 摆动悬臂的电动机，

⑤ 悬臂伸缩千斤顶，

⑥瓣爪的上下千斤顶’

⑦ 旋转夹具的电动机，

⑧夹具千斤顶。

(4)采用控制杆式操纵阀

熟练的操作人员可用操作阀来对上述8个传动装置进行操作，并可保证高速作业。

(5)安有监控金属支架的传感器

在操作架棚机过程中，为了防止金属支架从夹具上脱落， 要在史具中安装压力传感器 以判断金属支架的工作状况。

(6)尽量小型

在保证上述机能、可移动范围的同时，为使安装和运输作业不受影响，在设计架棚机对应尽量使其适用于薄煤层的小断面巷道。

从今年开始在巷遭使用架棚机。实际工作67个班，更换支架213架，平均一个班3．2架 更换支架工作结束后， 连续采煤机进行正常的切割工作，用架棚机共安装支架249架。架棚机实际工作59个班，每个班平均架设支架4.2架。

使用架棚机所需时间约11分钟，这与人工操作显著不同。在设计阶段，从紧贴在连续采煤机横向底板放置的金属支架处开始安装，但后来又产生了使用搬运金属支架的链式运输车的想法。通过使用链式运输车，金属支架的铰接可在连续采煤机悬臂上进行了，这样槊棚机的动作就简单了，并证实现场使用上无问题。

安全方面的效果则不用说了，从对操作人员测试的结果看，可以放心的进行安装作业。