0 引 言
近40年来，我国煤炭产业各项成果取得了长足进步，产量从1978年6.18 亿t增加至2018年36.8亿t，安全形势上百万吨死亡率更是从1978年的9.436降至0.093，大型煤炭企业机械化程度从1978年32.34%提高到2018年96.1%[1-2]，其中长壁综采技术体系的完善和成熟，是推进行业进步最重要的基础。然而，目前仍然存在很多问题，产量在不断提升的同时，整体可采储量在不断降低，残煤资源(包括边角煤、残留煤柱等)却在不断攀升，究其原因：①长壁综采解决边角煤、不规则块段、残留煤柱等残采资源时，工艺不匹配、开采效率低、不经济，最终弃采；②出于安全或技术瓶颈等原因，始终未能找到通用、有效、合理的开采方法进行大面积推广。连续采煤机开采为此类资源开采提供了有效的途径，其属于柱式开采体系，具有采掘合一、机械化程度高、投资少、见效快、巷道布置和设备运行灵活，巷道布置不唯一，工作面作业环境好等显著优点，在我国陕、蒙交界矿区得到了较成功的大面积应用[3]，再加上国产成套装备的成熟，更是使设备投入大幅降低。然而，在陕蒙矿区之外成功使用案例仍然较少。为了使国内条件合适的各大矿区更全面了解、认识从而引进连续采煤机，笔者总结了其在国内外的发展历程，常见短壁开采工艺及优缺点，国外装备研发现状，国内装备研发和应用现状以及适用条件，短壁开采经济成本和国内工程实践中矿压规律研究现状等重点内容，提出发展中的不足和改进建议，为亟需引进连续采煤机的矿区提供技术参考和经验支持。
1 连采技术发展历程和常见工艺
1.1 国内外发展历程
1948年美国LEE-NORSE公司最早研制成功连续采煤机，20世纪60年代美国JOY公司形成连续采煤机、锚杆机、梭车等设备体系，到70年代连续采煤机实现电牵引后，澳大利亚和南非开始引进并大规模使用，形成了著名的旺格维利采煤法和西格玛采煤法，再到80年代美国Fairchild公司、Jeffery公司、Long Airdox公司、JOY公司等研制出刮板式、可弯曲式连续运输系统和履带式行走支架，大幅提高了连续采煤机开采效率[4-7]。20世纪90年代南非单机配3台运煤车可年产百万吨原煤，美国短壁开采产量占到了井工矿的70%～80%。尽管受到综采工艺大面积推广的影响，到目前连采工作面产量仍然占美国井工产量49%(矿井平均采出率在53.05%)，澳大利亚则占到45%，南非甚至占到90%[8-9]，其他产煤国家如印度在2002年引进连续采煤机，2018年约有13套装备，主要集中在印度东北部和中部，俄罗斯2004年引进连续采煤机，月平均产量达到3.5万t，甚至比当地综采产量高。得益于国外连续采煤机技术不断成熟，我国在80年代先后引进30多台连续采煤机组[10]，1979年引进的美国JOY连续采煤机组在大同大斗沟矿投入使用，由于设备不配套和地质条件限制，使用不成功。1983年西山矿务局杜儿坪矿、西曲矿引进Fairchild公司MarK-22型连续采煤机，鸡西矿务局小恒山矿、雁北矿区马口煤矿(年产7万t)，姜家湾矿(最高月产2.67万t)也都使用过连续采煤机，均未取得较大的发展。1993年，黄陵一号井[11](设计年产量300万t)成为首个连采为主的矿井，配备8套连续采煤机，矿井实际产能仅有100万t左右，底板泥化严重、配件效率低等导致矿井开采效率比较低。直至1995年，神府东胜矿区引进进口连续采煤机成套装备，相继在大海则煤矿、上湾煤矿、哈拉沟煤矿、康家滩煤矿等矿井使用，投入使用第1年月产量9万t，更是在2004年取得了最高日产1.38万t,最高月产25.4万t,最高年产225万t连采世界纪录[12]。2004—2010年，中国煤炭科工集团太原研究院有限公司连续采煤机、连运系统、梭车、锚杆钻车、行走支架等全套装备国产化后，主要在陕、蒙、晋矿区使用，国内市场已超过110台，国产化设备性能、工艺技术等方面积累了较多的成功经验[13-20]。
1.2 短壁采煤法选择
连续采煤机短壁开采技术核心是巷道布置方式，主要有传统房柱式、条带巷道式、旺格维利式、块段式4种，从采房留柱到双翼采硐式，从独头支巷到全风压布置，不同的开采条件、地质条件和生产要求，可配套不同的巷道布置。2016年以前，除神东矿区大量采用块段式巷道布置方式，使支巷形成全风压通风后再开采，其他矿区支巷均采用独头巷道布置，回采时采用全风压通风结合局部通风机通风。2016年以后，《煤炭安全规程》明确要求，连续采煤机开采时工作面必须形成全风压通风，因此，目前连采巷道布置均采用全风压布置，其中主要以旺格维利式全风压和短壁块段式最为常见，适用于中等稳定顶底板、低瓦斯、浅埋深，厚度1.3～5.5 m的近水平煤层，不同的地质条件，巷道布置不同。下面对短壁开采方法优缺点进行总结、比较。
1)传统房柱式采煤法。优点：采房留柱，工艺简单；多掘进头同时作业，不干扰；爆破工艺，成本投入低；适用于边角煤、不规则块段；适应地质条件能力强；单产在2万～10万t/a。缺点：爆破落煤不安全；通风系统乱、控风难度大；运输工艺落后、不安全；工人多且工人劳动强度大；机械化程度低，安全隐患大；采出率过低，在15%～20%。适用性：若实现机械化，可在“三下”压煤中使用。
2)条带巷道式采煤法。优点：工艺简单，易操作；多巷道同时掘进；留设一定条带煤柱，对顶板进行有效支撑；适用边角块段开采；适用结构简单煤层单产在10万～45万t/a。缺点：资源采出率低，一般为20%～35%；条带煤柱对顶板及时垮落不利；掘采比大，开采效率低；工作面采用局部通风机通风。适用性：适用“三下”压煤膏体充填跳采。
3)旺格维利式全风压采煤法。优点：机械化程度高、设备灵活；双巷同时掘进，掘支平衡；掘采比1∶20—1∶1.25，效率高；采用2台行走支架护顶；回采时全风压通风；通过煤柱控制顶板垮落；单产在20万～50万t/a。缺点：要求全风压通风，效率降低；不适用不稳定顶板、高瓦斯以及突出矿井条件；运煤梭车爬坡能力有限，适用于近水平煤层，局限性大。适用性：适用于中等稳定顶板、非泥页岩底板、低瓦斯、浅埋深、厚度1.3～5.5 m的近水平煤层。
4)短壁块段式采煤法。优点：是最高效短壁开采方法；多巷道同时机械化掘进；资源采出率高达65%～85%；4台行走支架护顶；回采时全风压通风；全部垮落法管理顶板；单产在50万～80万t/a。缺点：对顶板、底板、煤层埋深以及倾角等条件要求高，通常在神东矿区使用；向其他矿区推广时，在巷道布置、设备配套上需要优化。适用性：适用于中等稳定顶板、非泥页岩底板、低瓦斯、浅埋深、厚度1.3～5.5 m的近水平煤层。
1.3 旺格维利式全风压开采工艺
目前最安全、高效的短壁采煤法，旺格维利式全风压开采工艺(图1)，配套1台连续采煤机，1～2台梭车，1套连运系统或破碎转载机，1台锚杆钻车，2台履带行走支架，1台防爆多功能铲车或装载机。
图1 巷道布置方式示意
Fig.1 Schematic of roadway layout
通常情况下，旺格维利式全风压开采工艺是将边角块段划分成若干个支巷长度小块段，首先在工作面上、下分别掘进运输巷和回风巷，然后在距离运输巷末端一定位置掘进支巷。支巷可单巷、双巷以及多巷同时掘进(前提是后方配套运输设备的运输能力足够)，支巷掘完使工作面形成全风压通风状态后开始回采采硐，当支巷采硐采完后再进行其余支巷的掘进和回采；当若干条支巷采完后，留设一定宽度的隔离保护煤柱，并及时封闭隔离煤柱后方采空区，以此类推，完成工作面后退式开采。掘采工艺如图2所示。
图2 旺格维利式全风压开采工艺
Fig.2 Mining technique of full air pressure on Wongawilli
在工作面主要参数中，巷道宽度通常在5.2 m及以上，采硐规格长×宽×高为11 m×3.3 m×(1.3～6.0 m)，支巷长度控制在130 m以内，支巷同运输巷夹角α为75°～85°，采硐与支巷夹角通常为35°～45°，采硐间煤柱宽度通常为0.8～1.5 m，隔离保护煤柱宽度通常取8～10 m。
2 国外连采装备发展现状
2.1 连续采煤机
目前，国外先进装备制造商主要有日本小松JOY公司、瑞典Sandvick公司、德国Eickhoff公司、美国Caterpillar公司。其中，JOY公司能够提供全套连续采煤机配套装备，是世界上最早连续采煤机生产商，共销往全球五大洲1 530多台连续采煤机设备，JOY公司开发了12CM、14CM、12HM系列连续采煤机，其中12CM和12CM为针对煤矿开发，12HM系列是针对天然碱、石膏、钾盐等非煤工业矿物开发，其12CM46系列连续采煤机截割宽度达4.115～4.572 mm，最大采高6.0 m，质量154 t，是目前最大、最强的连续采煤机。JOY公司连续采煤机主要技术参数见表1。
表1 JOY公司连续采煤机主要技术参数
Table 1 Main technical parameters on continuous miners of JOY Company
型号截割功率/kW采高/m输送机宽度/mm总装机功率/kW质量/t滚筒直径/m滚筒宽度/m12CM12B/D1751.270～3.685/2.160～4.60096561059.01.1203.30012CM15B/D1751.270～3.685/2.160～4.60076261059.01.1203.30012CM27D/E2452.410～5.000/1.560～3.67096575075.01.3673.50014CM101230.965～3.09976249654.01.1203.50014CM15 CC/C/B/D/E1750.965～2.324/0.914～3.048/0.914～3.099/1.143～3.200/1.219～3.27796560055.0/55.0/55.0/57.7/58.20.965/0.965/0.965/1.118/1.1183.50014CM271851.000～3.40096563067.31.1203.50014CM97620.812～2.32476255050.81.1203.50012HM362502.095～4.61596584095.01.47312HM462502.692～6.000965894～1 014154.01.4734.115～4.572
注：12CM12B对应采高范围1.270～3.685 m；12CM12D对应采高范围2.16～4.60 m；其余型号对应参数同理。
瑞典Sandvick公司制造的连续采煤机为MC系列，均适应于煤矿和钾盐矿的开采，截割功率132～540 kW，采高1.5～5.0 m，截割滚筒宽度有2.9、3.5、3.8 m 3种，主要技术参数见表2。
表2 Sandvick公司连续采煤机主要技术参数
Table 2 Main technical parameters on continuous miners of Sandvick Company
型 号截割功率/kW采高/m输送机宽度/mm总装机功率/kW设备质量/t滚筒直径/m滚筒宽度/mMC2501321.8～3.6600260430.952.9MC3503001.5～3.1960648601.013.5MC3903001.7～3.8960—80—3.5MC4304001.6～4.09606721031.253.8MC4705402.8～5.09609301201.403.8
德国Eickhoff公司制造的连续采煤机为CM2H系列，截割功率有300 kW和360 kW，采高1.4～4.5 m，滚筒直径均为1.2 m，总装机功率为560、620 kW，主要技术参数见表3。
表3 Eickhoff公司连续采煤机主要技术参数
Table 3 Main technical parameters on continuous miners of Eickhoff Company
型号截割功率/kW采高/m机身宽度/mm总装机功率/kW机身高度/m质量/t滚筒直径/m滚筒宽度/mCM2H302×1501.4～3.03 0505601.2068～721.23.50～3.65CM2H372×1801.6～3.73 0506201.2068～721.23.50～3.65CM2H382×1801.8～3.83 0506201.30～1.5576～781.23.50～3.65CM2H452×1802.2～4.53 0506201.30～1.5576～781.23.50～3.65
世界机械装备巨头Caterpillar公司生产CM系列连续采煤机，包括CM210、CM220、CM230、CM235、CM240、CM340、CM345N、CM445、CM845型，其中最小型号CM210型采高0.711～1.524 m、总功率503 kW、质量48 t，最大型CM845型采高2.4～4.7 m、总功率680 kW、质量83 t。另外，美国通用电气公司的F330型连续采煤机(图3)，为薄煤层专用连续采煤机，采高0.6～1.3 m、切割滚筒直径0.610～0.914 m、总功率279 kW、切割宽度3.8～7.7 m，其滚筒形式同其他连续采煤机旋转方向不同，在截割部前端装有左右2个带截齿的纵螺旋滚筒，两滚筒可以联动，一高一低进行调高，也可以左右摆动45°，一次采宽可达6.1 m。利用螺旋滚筒的相向对滚，将落下的煤堆推装到刮板输送机上，再运到机尾卸载。
图3 F330薄煤层连续采煤机
Fig.3 Continuous miner on F330 in thin coal seam
2.2 后方配套运煤装备
2.2.1 运煤车
1)拖电缆式梭车。主要制造商有JOY公司、PHILLIPS公司和Sandvick公司等，其中JOY公司梭车的交流或直流电驱动产品系列较为齐全，如10SC32系列(图4a)包括AA、A、AB、BC、D等型号、10SC42BC系列、21SC04系列，其中21SC04系列额定载重最小(8 t)，10SC32D型额定载重最大(30 t)，能适应煤层厚度1.4～2.8 m的不同要求，装料侧高度0.8～1.7 m，详细技术参数见表4。此外，PHILLIPS公司HC系列如12BC、12BE、14B、16B和20B，载重分别达到了12、12、14、16、20 t，电缆容量最小165 m、最大230 m，其PM2110C-56型梭车刮板输送机宽度达到1 422 mm、载重达到22 t，转弯半径2.743～7.036 m，爬坡能力16°。Sandvik TC790梭车，最大载重18 t，能适应12°坡度，电缆容量最大能到240 m，如图4b所示。
表4 JOY梭车主要技术参数
Table 4 Main technical parameters on shuttle car of JOY
型 号机身高度/mm至地距离/mm车长/mm转载机宽度/mm最大安全载重/t质量/103kg21SC041 2002128 3001 4208.018.010SC32AA1 3002548 7001 42011.021.010SC32A1 5002548 7001 42011.021.010SC32AB1 6002908 8001 42014.023.010SC32B1 9002909 0001 42014.025.010SC32BC2 0003439 4001 42016.027.010SC32C2 0003189 3001 42020.030.010SC32D2 7003509 7001 42030.034.010SC42BC2 5004509 8001 42016.033.010SC32B-51 3102928 9901 020/1 220/1 420/1 63013.619.010SC32-48B-51 3102998 9901 22012.620.510SC32-48C-51 9703209 1941 22021.627.0
注：10SC32B-5型梭车可配套4种宽度的转载机。
图4 国外后方配套运煤装备
Fig.4 Supporting coal transportation equipment at rear in foreign countries
2)蓄电池式梭车或柴油式梭车。JOY公司拥有蓄电池式梭车系列(图4c)BH-10/18/20/30等型号，额定载重11.4～27.2 t，能适应煤层厚度1.1～2.9 m，装料端高度0.36～1.17 m，其巨大优势在于，蓄电池安装转盘节省了安装蓄电池的时间和空间(每个电动转盘可以装3个蓄电池)，可轻松放在一个硐室中，工人可独自更换车辆上的电池，其电池寿命比市场上同类产品要长10%～12%。PHILLIPS公司生产的蓄电池式梭车FC系列如12B、16B、20B、30B，载重分别为12、16、20、30 t。此外，PHILLIPS公司PM15DE型梭车，载重虽然是15 t，但其主要特征在于使用的康明斯4.5 L排量柴油发动机，爬坡能力达到了20°。
2.2.2 连续运输装备
JOY公司4FCT系列(图4d)分为4FCT-B/C和4FCT-C系列，可实现煤炭的连续运输及连续拽引，包括柔性传送机和牵引系统，可实现同步牵引跟进连续采煤机、遥控器操作，在煤矿、盐矿或石膏矿均可以使用，既可以侧向卸料，也可以顶部卸料，载重25 t，侧向卸料时巷道宽度为6.0 m，最低煤层厚度1.4 m，从顶部卸料时巷道宽度4.72 m，最低煤层厚度2.05 m。
2.2.3 给料破碎机
JOY公司给料破碎机主要是UFB系列，有UFB-14、17、18、33、38系列，破碎能力636～1 360 t/h，受料部宽度2 743～3 606 mm，破碎最小直径381 mm，能适应的最小煤层厚度为0.711 m，刮板输送机宽度为1 117、1 270、1 422 mm。
2.2.4 其他设备
履带行走式液压支架在短壁工作面可有效保护人员及设备安全。美国飞尔奇公司已累计生产支护高度0.8～5.5 m，工作阻力5 390～7 125 kN的履带行走式液压支架260 台，支架从使用到目前为止只有2 台埋在井下,其他履带行走式液压支架都在正常使用，分布在澳大利亚、美国和南非等国。此外，奥钢联公司也生产ABSL1851380等型号履带行走式液压支架。锚杆钻车式短壁工作面快速支护装备，国际上达到先进水平的有JOY公司的Multibolter系列、Quadbolter系列。
3 国内短壁开采发展现状
3.1 国内连采装备现状
连续采煤机成套装备包括连续采煤机、连续运输系统、运煤车、履带转载破碎机、履带行走式液压支架、多臂锚杆钻车、多功能铲车等，所有装备由中国煤炭科工集团太原研究院全部实现国产化，目前在国内各大矿井应用110套以上。截割装备为连续采煤机，适用于煤厚1.3～5.5 m、坡度≤±16°、坚固性系数f≤4的煤层；连续运输系统适用于坡度≤±16°、巷道宽度5.2 m以上巷道；梭车空载最大爬坡角度9°、满载最大爬坡角度6°；支护设备如四臂以上锚杆钻车、履带行走支架均适用于宽5.0 m以上的巷道；辅助运输设备如防爆多功能铲车适用于最大坡度15°的巷道。主要技术参数见表5。
表5 国产连续采煤机成套装备主要技术特征
Table 5 Main technical features of domestic complete sets of continuous miners
序号设备主要技术特征1EML系列连续采煤机(340B、340、340A、340D)采高1.3～2.5 m、2.65～4.6 m、1.8～3.5 m、3.3～5.5 m机身高度1.15、2.05、1.60、2.40 m爬坡能力16°;f≤4;截割功率340 kW总功率597 kW;生产能力15～27 t/min;质量60～65 t2LY系列连续运输系统(2000/980-10)运输能力2 000 t/h;爬坡能力16°;整机长度99～106 m3SC系列梭车(15/182、10-182)总功率182 kW;爬坡能力6°～9°;载重分别为15 t、10 t4XZ系列履带行走支架工作阻力7 000 kN;支撑高度1.7～5.0 m;功率90 kW5CMM系列锚杆钻车钻架数量2、4～10;f:6～7;爬坡能力16°6WJ系列无轨多功能车载重4、7、10、15 t;爬坡能力14°;轮胎类型:充气或聚氨酯充填
3.2 近年来国内连采装备使用情况
2007年国内开始采用国产连续采煤机进行残采煤区开采，目前已经有110多台连续采煤机在各大矿区使用，大部分取得了理想的使用效果。部分矿区使用情况总结见表6。
表6 国内部分矿区连续采煤机开采情况
Table 6 Mining situation of continuous miners in some mining areas in China
矿井工作面平朔2号井东坡煤业张家峁矿泰普煤业盛平煤业206工作面913工作面415工作面5-2北连采面左一区段连采面2208工作面煤层4-2煤9煤4煤5-2煤3煤2煤煤厚/m4.4711.993.205.802.913.10煤层埋深/m150～180180～200123～203195～230310～345260～415煤层倾角/(°)2～72～98～211～32～43～5煤层坚固性系数2～32～33332.0～2.5支巷规格/(m×m)5.2×3.55.2×3.55.5×4.05.6×4.85.2×3.35.2×3.1可采储量/万t32.540.086.0406.069.523.6循环进尺/m4.04.09.06.04.02.3直接顶岩性4-1煤灰黑色泥岩泥岩泥岩粉砂岩砂质页岩直接底岩性粉砂岩灰色泥岩砂质泥岩粉砂岩砂质泥岩泥岩后方配套设备连续采煤机、连运系统或梭车、锚杆钻车、行走支架、多功能防爆铲车工作面形状关键工艺支巷长>120 m时,超出部分用刮板输送机运煤将支巷与主运巷夹角由90°调为80° 一进风巷两回风巷调伪斜,坡度降至10°大采高连续采煤机采高6 m采用矮型连续采煤机,采高1.8～3.5 m工作面全负压通风后回采顶板来压规律根据实测分析,工作面支巷长110～120 m时,每隔2～3条支巷,直接顶滞后1个区段垮落,空顶面积为5 500～8 300 m2;采硐间煤柱均承载失效,隔离煤柱部分失效;基本顶未呈现规律性周期破断工程效果月均产量2.6万t,最高3.5万t月均产量3.5万t,最高4.0万t月均产量5.5万t,最高8.02万t月均产量12.6万t,最高15.6万t月均产量3.2万t,最高4.0万t,最高月进尺1 250 m月均产量1.8万t
3.3 短壁工作面矿压规律研究现状
对东坡煤业415短壁工作面的研究[14-16]明确了行走支架在短壁开采时的作用，即回采时使用行走支架支护三角区顶板，保护人员安全(支巷在回采时实现全风压通风，因此行走支架架后不垮落，按照辅助面积法计算其支护阻力满足支护要求)，通过FLAC3D数值模拟发现，支架受力不均匀，靠近采硐和采空区液压支柱的受力最大，分析原因认为，2台液压支架相邻的部分集中了4根液压支柱，受力分散在每根支柱上，因此受力较小，而靠近采硐的液压支柱分散，因此受力较大；顶板对支架邻近采空区一侧的压力大于远离采空区一侧的压力，因此最终靠近采硐和采空区的液压支柱受力是远离采硐和采空区的液压支柱受力的3～4倍。利用采硐间煤柱、支巷间煤柱和隔离保护煤柱控制上覆顶板的垮落和破断，可将工作面划分为开采区、待垮落区和垮落区3类，如图5所示。通过留设合理宽度的隔离煤柱，控制顶板的间隔垮落，直接顶悬顶面积在5 500～8 300 m2。
图5 顶板垮落规律
Fig.5 Roof collapse law
3.4 短壁开采经济成本分析
1)单产和工效。我国神东矿区，2001年以来，采用连续采煤机与连续运输系统等配套，采高2.5 m情况下，最高班产3 660 t，最高日产8 297 t，最高月产25.4 万t ,直接工效67.4 t /(工·d)，回采工效119 t /(工·d)；张家峁矿区平均月产量能达到12.6万t，平均工效88.1 t/(工·d)；在产能中等的朔州矿区，月产能平均3.5万t，平均工效28 t/(工·d)；在产能较小的临汾盛平煤矿，月产能最高1.8万t，平均工效15.4 t /(工·d)。
2)短壁开采投入与成本分析。国产连续采煤机成套装备价格为2 000万～2 650万元，其他辅助设备(如工作面输送带、移动变电站、电缆、馈电开关、磁起等)约400万～450万元。在经济成本预计时，成本费用构成通常包括直接工程费、企业管理费、组织措施费、社会保障费、其他规费、利润、税金以及安全费用等，可参考如下公式：
(1)
式中：Qd为吨煤单价，元/t；Q1为直接工程费，元/月；Qq为企业管理费，元/月；Q2为组织措施费，元/月；Q3为社会保障费，元/月；Q4为其他规费(公积金和意外保险)，元/月；Q5为利润，元/月；Q6为税金，元/月；Qa为安全费用，元/月；Km为月产量，t/月。
直接工程费按式(2)计算；企业管理费以直接工程费和规定费率为基础计算；组织措施费以直接工程费和企业管理费之和作为基数并参考规定费率计算；社会保障费(通常是五险)以人工工资作为基数并按照规定费率计算；其他规费中公积金以人工工资并按照规定费率计算，意外伤害保险按照规定费用计算；利润以上述费用总和为基数按照一定费率计算；税金按照含利润总价为基数并按照规定费率计算；安全费用以人工工资为基数并按照规定费率计算。
Q1=Qr+QJ+Qc
(2)
式中：Q1为人工费(通常是工人工资，其中工人数量配置45～55人)，元/月；QJ为机械费(通常包括折旧费或年摊销、大修费、经修费以及安拆费)，元/月；Qc为材料费(通常包括支护材料费、配件费、辅助设备费以及油脂和截齿消耗)，元/月。
通常情况下，国内连采吨煤成本在70～185元/t，影响吨煤成本单价主要因素是产量，其同吨煤成本呈反比，尤其月产量在1.5万t较低水平时，通常吨煤成本达到175～185元。
4 展 望
1)国产装备更多样化和系列化。近年来，国产装备制造商虽然对连采装套进行了国产化，并取得了较好的市场反馈，但同国外先进水平相比，除了设备性能、稳定性需提升外，装备系列化和多样化已迫在眉睫，如在非煤矿山使用的加强型连续采煤机，JOY公司12HM46型和Sandvick公司的MC470连续采煤机，装机功率最大达到1 014 kW、930 kW，滚筒直径1.473、1.400 m，开采效率远大于国产连续采煤机；国产梭车应该向更大坡度(目前只有6°～9°)、更大载重(目前最大载重只有15 t)、柴油驱动或蓄电池驱动发展。另外，资源整合矿井和薄煤层中使用连续采煤机，要求设备小型化，能适应断面面积10 m2左右巷道及轨道平板车运输要求。
2)工艺与矿压研究需进一步深入研究。长壁综采有着完善的矿压理论作支撑，如视作“板”模型的“O-X”破断规律，破断后岩块符合“S-R”滑落失稳平衡条件等相关理论。短壁开采不同于长壁综采，其工作面形状各异，并留设采硐间煤柱、支巷煤柱和隔离保护煤柱，实现不了架后顶板的随采随冒，工作面各类煤柱同直接顶、基本顶的相互作用机理是否也会形成类似的断裂规律，尤其是基本顶的断裂形态与裂隙场发育、扩展机理，是短壁工作面的顶板控制和矿压规律把握的基础和前提，其深入研究对于短壁开采顶板灾害预警与控制具有重要的意义。
3)随着连续采煤机成套装备快速发展，其应用范围也在不断扩大，不仅局限于地质条件优越的陕、蒙矿区，山西也从晋北的朔州矿区不断向其他矿区推广。尤其是山西的中小资源整合矿井，有着最为突出和显著的问题，整合后的矿井大多数是由原地方矿井、乡镇矿井或个人小煤矿组成，原有粗放的开采工艺使整合后矿井资源呈现出“小、散、乱”局面，边角块段、残留煤柱居多，有的矿井甚至布置不出1～2个综采工作面，甚至工作面刚进入生产期，便面临着退出产能、关闭矿井的困局，据不完全统计，仅山西在2009—2017年残煤量就达到72亿t，而且很多都分布在晋中、晋东南、晋西北等拥有主焦煤、非煤等优质资源的矿区，综采难以解决这些问题，赋存条件适宜的矿井完全可以引进连续采煤机进行残煤开采。
叙述了连续采煤机短壁机械化开采方法国内外发展历程，研究了在我国使用的几种主要短壁采煤法，及其优缺点和方法选择，分析了目前国外先进制造商在连续采煤机及相关配套装备最新发展现状，总结了我国近12年来在不同条件矿区使用国产连续采煤机的实践成果，分析了短壁工作面经济成本计算方法，提出了国产连采装备相对进口装备发展建议及短壁矿压研究的不足。对国内外其他矿区进行连续采煤机开采，具有宝贵的借鉴意义和参考价值。
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