黄兆胜 胡圣武
济宁能源发展集团有限公司 山东 济宁 272000
摘要:某煤矿煤炭储量可采及局部可采煤层5层、12煤层:位于太原组中部,厚度0m--1.03m,属较稳定的局部可采煤层,顶板为砂质泥岩、泥质灰岩和细砂岩。通过MG100/240-BW型双滚筒式采煤机在煤矿12煤薄煤层工作面实际应用情况及采煤机性能,出煤效果良好。
关键词:12煤薄煤层 采煤机 开采
1、概况
MG100/240-BW型双滚筒采煤机是为普采、高档普采、综合机械化采煤工作面研制的,由三电机驱动的横向布置、大功率薄煤层液压无链牵引采煤机,其中左、右截割电机功率分别为100KW,牵引电机功率为40KW,总装机功率共为240KW。主要由主机体、左摇臂、右摇臂以及滚筒、挡煤板和其它辅属装置等组成。
该机是骑溜式薄煤层采煤机。主机分别由煤壁侧和老塘侧的四个滑靴支承在运输机的中部槽上,由液压马达驱动行走箱中的摆线轮与销排的强力啮合,实现采煤机沿运输机行走,左、右摇臂两滚筒也在截割电机的驱动下进行旋转,从而完成采煤工作面的落煤和装煤工序。
2、采煤机适应条件
适用于顶板中等稳定,煤层厚度在0.76-1.40米,倾角≤30°的煤层,可采普氏硬度系数f≤3.5的煤或非金属层状矿床。与单体液压支柱、金属铰接顶梁配套组成普采或高档普采工作面,也可与液压支架配套组成综采工作面实现落煤和装煤;采煤机自身设有液压防滑制动器,当煤层倾角达到或超过16°时,只需安装同步液压防滑绞车即可。全部电气设备符合矿用防爆规程,可用于周围介质温度不高于55℃,空气湿度不大于95%(当湿度25℃时)中的瓦斯、煤尘、硫化氢、二氧化碳等浓度不超过《煤矿安全规程》中安全含量的情况下。
3、采煤机主要特点
该机是双滚筒采煤机,功率较大,机身短、窄、薄,对于薄煤层适应性大,电机横向布置,抽屉式安装,机械传动系统各自独立,马达和油缸外置便于维护、检修;机身主体为一个箱体,无对接面,避免了对接螺栓松动问题。故障点少,漏油点少,故障率低;无底托架,加大了机身下面的过煤高度;液压锁和油缸进行分体设计,便于故障查找,维护各更换;主泵和马达富裕系数较大,可靠性高;牵引末级采用两级双浮动行星传动,结构紧凑、体积小。前后采用弯摇臂设计,加大过煤空间,提高装煤效果。行走箱内的行走轮,采用了可实现自润滑轴承,不需注润滑油,减少了维护,提高了可靠性;两截割电机设有机械离合装置,检修安全方便;导向滑靴采用分体式,便于更换;电气系统设有过热保护装置;中间各两端都设有手把各按钮,可实现多点操作。
4、整机结构
4.1主体机
主体机由液压传动部份、左、右牵引部份及电气控制部份四部份组成。 液压传动部分由机械传动系统各液压传动系统组成。机械传动系统主要是把电机的动力传给液压系统;液压传动系统主要由主油路系统、保护系统、高速系统、调高系统等组成。
牵引部份有左、右两个牵引部。动力源(马达)、行星减速部份和行走部份。将马达的动力经过一对直齿轮传动减速后再通过双行星减速器把扭矩给行走部时里的驱动轮,最后经驱动轮与行走轮及行轮与刮板输送机上的销排啮合,从而驱动采煤机行走。主机身内装有3MJ0113制动器和制动轴组,为在有倾角工作面工作时提供制动力矩,保障采煤机的运行安全。
电气控制部份主要是由两台100KW截割电机,一台40KW牵引电机、电控保护装置、操作控制装置以及各种电缆组成。设有隔爆兼本安型电控箱,前盖板上设有一个隔离开关把手,用来作为断/接通采煤机先导回路的电源和主回路的电源,采煤机身两端的两个急停按钮,做为在紧急情况下的停车。
4.2截割部及辅助装置
截割部由左、右两个截割部组成。截割部在采煤过程中,由截割电机驱动完成落煤、装煤工作。截割部由摇臂、滚筒、挡煤板组成。截割机构由截割电机直接驱动,经过三级齿轮减速传动,将动力传到割煤机滚筒上。
辅助装置主要包括:拖缆装置、冷却喷雾装置、支承组件。
5、12煤层工作面的应用
5.1工作面的布置
在12煤采区1201工作面安装使用MG100/240-BW型双滚筒采煤机、ZY2200/07/14型液压支架及SGZ-630/180型可弯曲刮板输送机配套的综合机械化采煤装备。煤层厚度(m) 1.03、煤层倾角(度)0~8。截煤深度为0.63m,采高1.2m,需切割部分顶板,走向长度:950m,倾斜长度:150m,一次采全高。设备布置如图:
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5.2工作面的应用
采煤机试用初期,采用端部斜切进刀的方式,实现割煤→伸前探梁→推溜→移架的生产工序,由于对采煤机一次采全高性能不够熟悉,出煤效果较差;发现MG100/240-BW型双滚筒采煤机采煤机虽然整体运行效果良好,但也有如下问题待解决:①采煤机启动/停止无信号按钮,不利于采机司机操作,存在安全隐患。②内喷雾容易堵塞,水压过大内喷雾密封出现漏水进入减速箱,造成润滑油变质现象。达不到使用效果。③采煤机在过断层时仰采或俯采时,沿一个坡度,调平刮板输送机需要放炮处理,给安全带来隐患,增加了支架保护难度。技术人员针对以上问题同鸡西煤厂现场技术人员组织专业会议进行研究,采取了如下对策措施:①将割煤机自身的两个急停按钮中的一个改为刮板输送机闭锁按钮,将采煤机的启动/停止开关改为信号按钮,将溜子输送机的停止开关改为采煤机启动开关。②在进入采煤机水线前安装水压稳定仪器,控制内喷雾规定水压为2Mp,外喷雾规定1.5Mp喷雾流量应与机型相匹配;同时重新改制内喷雾密封装置,防止内喷雾渗水串入减速箱。③在采煤机煤壁侧的两个滑轮靴上,机身下面安装液压托架支承在运输机的中部槽上,用来做采煤机的调斜装置,在过断层时调整工作面的倾斜角度。采用以上措施对采煤机进行改进后,采煤机运行效果得到了明显改善,各种技术指标达到了《煤矿安全规程》要求。
5.3生产的效益
通过MG100/240-BW型双滚筒采煤机在煤矿实际应用表明,该采煤机性能稳定,液压牵引部系统稳定性好,调速范围大(O~5m/s),可根据工作面具体情况进行速度控制。截煤及装煤效果好,电动有湿度保护及过载保护,故障率低,有利于工作面的安全生产。采用该机后,工作面的机械化程度得以大幅度提高,日最高产量可达600t,创造了很好的经济效益。
6、结束语
MG100/240-BW型双滚筒采煤机在薄煤层工作面开采中,实现自动化采煤,从根本上改善了薄煤层特殊开采下操作人员的工作条件,减轻了劳动强度,提高生产能力,解决了薄煤层的高产高效问题。对稳定矿井生产能力、延长矿井使用寿命,实现持续发展具有十分重要的意义。
参考文献:
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