地下煤层在空间分布上呈现各种变化,从其空间几何及材料特性来区分,采煤机截齿会遇到不同的煤层切削功能需求。
(1)厚薄煤层切削。煤层厚度分为6个级别,即厚度小于0.8 m的极薄煤层,厚度0.8~1.3 m的薄煤层,厚度1.3~3.5 m的中厚煤层,厚度3.5~5 m的厚煤层,厚度5~8 m的超厚煤层和厚度大于8 m的特厚煤层,煤层厚度对采煤机的可采高度提出功能需求,这是采煤机最为重要的功能特性。
(2)倾斜煤层切削。煤层倾斜度分为4个级别,即倾角小于8°的近水平煤层,倾角8°~25°的缓倾斜煤层,倾角25°~45°的中倾斜煤层,倾角大于45°的急倾斜煤层。在倾角大于35°煤层工作的采煤机称为大倾角采煤机,要求其牵引力大、爬坡能力强,且有可靠的防滑制动装置,配有后备防滑液压绞车。
(3)长短煤层切削。根据煤层赋存条件,分为工作面长度大于50 m的长壁开采,工作面长度小于50 m的短壁开采,它们对采煤机的行走方式和截割机具布置方式有特殊要求,长壁采煤机一般采用导轨牵引和侧方切削,而短壁采煤机一般采用履带行走和前方切削。
(4)软硬煤层切削。煤层按硬度f分为5个级别,即f为4.0~5.0的极硬煤层,f为3.0~4.0的硬煤层,f为1.5~3.0的中硬煤层,f为0.8~1.5的软煤层和f为0.5~0.8的极软煤层,切削f大于3的煤层的采煤机应满足截割部大功率和硬质截齿的功能要求。
(5)起伏煤层切削。受地质构造因素影响,煤层弯曲变形而引起厚度变化,因此要求采煤机具有可调高摇臂及自动调高截割功能,以实现煤层的仿形切削。