煤礦新裝備及其安全技術(shù)要求(1-1)

煤礦新裝備

及其安全技術(shù)要求遼寧工程技術(shù)大學(xué)第一章采掘機(jī)械

第一節(jié)采煤機(jī)械

第二節(jié)采煤工作面支護(hù)設(shè)備

第三節(jié)掘進(jìn)機(jī)械

第四節(jié)刮板輸送機(jī)第二章礦井運(yùn)輸機(jī)械

第一節(jié)帶式輸送機(jī)

第二節(jié)無軌膠輪輔助運(yùn)輸設(shè)備第三章礦井提升及排水設(shè)備

第一節(jié)礦井提升設(shè)備

第二節(jié)礦井排水設(shè)備第一章采掘機(jī)械緒論20世紀(jì)末期以來，在新技術(shù)革命的帶動(dòng)下，煤礦開采技術(shù)與裝備迅速發(fā)展。先進(jìn)國家積極應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)，研制開發(fā)了大生產(chǎn)能力、高性能的開采技術(shù)裝備，廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了礦井生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制、高產(chǎn)高效生產(chǎn)。采掘機(jī)械化是煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動(dòng)效率、改善勞動(dòng)條件、保障安全生產(chǎn)的必要技術(shù)手段，也是煤炭生產(chǎn)過程中節(jié)約能源、人力和減少原材料消耗的有效技術(shù)措施。綜合機(jī)械化采煤工作面的裝備以采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)為代表。一、機(jī)械化采煤的發(fā)展概況

機(jī)械化采煤開始于20世紀(jì)40年代，是隨著采煤機(jī)械的出現(xiàn)而開始的。40年代初期，英國、蘇聯(lián)相繼生產(chǎn)了采煤機(jī)，使工作面落煤和裝煤實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。50年代初期，英國、聯(lián)邦德國相繼生產(chǎn)出了第一代采煤機(jī)——固定滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和單體液壓支柱，從而大大推進(jìn)了采煤機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展。60年代是世界綜采技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。第二代采煤機(jī)——單搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn)，解決了采高調(diào)整問題，擴(kuò)大了采煤機(jī)的適用范圍，其采煤機(jī)的滾筒裝在可以上下擺動(dòng)的搖臂上。1964年，第三代采煤機(jī)——雙搖臂滾筒采煤機(jī)的出現(xiàn)，進(jìn)一步解決了工作面自開切口問題。另外，液壓支架和可彎曲輸送機(jī)技術(shù)的不斷完善，把綜采技術(shù)推向了一個(gè)新水平，并在生產(chǎn)中顯示了綜合機(jī)械化采煤的優(yōu)越性——高效、高產(chǎn)、安全和經(jīng)濟(jì)。因此，各國競相采用綜采技術(shù)。進(jìn)入70年代，綜采機(jī)械化采煤技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高，綜采設(shè)備開始向大功率、高效率及完善性能和擴(kuò)大使用范圍等方向發(fā)展，相繼出現(xiàn)了功率為750～1000kW的采煤機(jī)，功率為900～1000kW、生產(chǎn)能力達(dá)1500t／h的刮板輸送機(jī)，以及工作阻力達(dá)1500kN的強(qiáng)力液壓支架等。1970年采煤機(jī)無鏈牽引系統(tǒng)研制成功。1976年由德國生產(chǎn)出第四代采煤機(jī)——電牽引采煤機(jī)(此前的采煤機(jī)均屬于機(jī)械牽引或液壓牽引)，大大改善了采煤機(jī)的性能，并擴(kuò)大了它的使用范圍。1976年，西德艾柯夫公司研制出世界上第一臺(tái)直流電牽引(他勵(lì))采煤機(jī)——EDW-150-2L型采煤機(jī)。1976年，美國久益公司研制出了1LS直流(串勵(lì))電牽引采煤機(jī)，以后陸續(xù)改進(jìn)發(fā)展為2LS、3LS、4LS系列；1996年生產(chǎn)了6LS05型采煤機(jī)，其總裝機(jī)功率為1530kW，是當(dāng)時(shí)世界上功率最大的采煤機(jī)。1984年，英國生產(chǎn)了第一臺(tái)ELECTRA550直流(復(fù)勵(lì))電牽引采煤機(jī)，其后生產(chǎn)的ELEC—TRAl000型采煤機(jī)在1994年創(chuàng)下了年產(chǎn)408萬t商品煤的世界最高紀(jì)錄，其截煤牽引速度達(dá)25m/min。1986年，日本三井三池制作所研制出世界上第一臺(tái)交流電牽引采煤機(jī)——MCLE400-DR6868。

二、我國機(jī)械化采煤設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀(1)掌握了緩傾斜中厚和厚煤層綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備的設(shè)計(jì)、研究和制造技術(shù);(2)已研制成功了適用于部分薄煤層的采煤機(jī)、液壓支架和刨煤機(jī)。（3）“三軟”（軟頂板、軟底板和軟煤層）和“三硬”煤層、55o以下大傾角和急傾斜煤層等困難條件下使用的綜采成套設(shè)備先后問世。三、開采技術(shù)裝備發(fā)展趨勢研制機(jī)電一體化、自動(dòng)化煤礦開采技術(shù)裝備。（1）發(fā)展年產(chǎn)800萬t-1000萬t綜采工作面配套技術(shù)大功率高性能系列電牽引采煤機(jī)大采高電液控制強(qiáng)力液壓支架大功率刮板輸送機(jī)軟啟動(dòng)帶式輸送機(jī)3．3kV供電技術(shù)（2）發(fā)展年進(jìn)8000-10000m煤巷快速掘進(jìn)成套技術(shù)主要是掘錨聯(lián)合機(jī)組、重型掘進(jìn)機(jī)、重型掘進(jìn)錨桿。完善提高現(xiàn)有掘進(jìn)機(jī)、錨桿機(jī)，解決掘進(jìn)過程中切割與支護(hù)的協(xié)調(diào)作業(yè)；改進(jìn)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割傳動(dòng)和電控系統(tǒng)，提高單進(jìn)；研制輸出功率大、鉆進(jìn)速度快、穩(wěn)定性好的新型單體錨桿鉆機(jī)；研制配合錨桿鉆機(jī)使用的連續(xù)采煤機(jī)，使掘進(jìn)和支護(hù)協(xié)調(diào)作業(yè)，縮短掘、鉆、支循環(huán)作業(yè)時(shí)間，提高掘進(jìn)速度。（3）發(fā)展先進(jìn)的、實(shí)用的工作面開采技術(shù)與裝備主要包括：高效、回收率高、安全的放頂煤開采技術(shù)短壁和短工作面高效開采技術(shù)與設(shè)備適合中、小煤礦的實(shí)用配套技術(shù)開發(fā)應(yīng)用高效實(shí)用的采煤方法，研制經(jīng)濟(jì)實(shí)用靈活緊湊的采煤機(jī)、順槽可拐彎刮板輸送機(jī)等配套裝備，逐步實(shí)現(xiàn)采、支、運(yùn)機(jī)械化。（4）綜合機(jī)械化采煤工作面無人自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)在工作面采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架等設(shè)備實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)控制功能的基礎(chǔ)上，采用紅外線引動(dòng)、位置速度檢測、計(jì)算機(jī)集中控制等方式，使采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架等設(shè)備自動(dòng)完成割煤、運(yùn)輸、液壓支架移設(shè)和頂板支護(hù)等生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)化生產(chǎn)。自動(dòng)化采煤工作面關(guān)鍵技術(shù)主要包括：a.液壓支架電液控制技術(shù)b.在薄煤層中實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)直線推進(jìn)技術(shù)c.煤巖分界及采煤機(jī)搖臂自動(dòng)調(diào)高技術(shù)d.薄煤層用電氣調(diào)速自動(dòng)化刨煤技術(shù)e.設(shè)備工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)f.順槽集中控制技術(shù)第一節(jié)采煤機(jī)械

采煤裝備水平是煤礦技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。采煤機(jī)械的選用取決于煤層的賦存條件、采煤方法和采煤工藝，而采煤機(jī)械的技術(shù)發(fā)展又促進(jìn)了采煤方法和采煤工藝的更新。采煤方法按采煤工藝分：長壁式采煤法房柱式采煤法長壁式采煤法:爆破采煤機(jī)械(炮采機(jī)械)普通機(jī)械化采煤機(jī)械(普采機(jī)械)綜合機(jī)械化采煤機(jī)械(綜采機(jī)械)房柱式采煤法:使用連續(xù)采煤機(jī)破煤、裝煤和轉(zhuǎn)載，用帶轉(zhuǎn)載機(jī)的可伸縮帶式輸送機(jī)或梭行礦車運(yùn)煤。

采煤機(jī)的發(fā)展與采煤工作面機(jī)械化的發(fā)展密切相關(guān)的。

一、滾筒式采煤機(jī)20世紀(jì)50年代是以打眼放炮采煤為主的階段，破煤是用煤電鉆在煤壁上鉆出炮眼孔，裝入安全炸藥，爆破把煤破碎。

目前世界各國廣泛采用長壁采煤法。高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤工作面的長度一般在200m以上，推進(jìn)長度也在不斷加大。（一）滾筒采煤機(jī)發(fā)展過程：20世紀(jì)60年代中，開始發(fā)展了普通機(jī)械化采煤。破煤和裝煤工作使用淺截深單滾筒采煤機(jī)，裝煤工作采用鎧裝式可彎曲刮板輸送機(jī)，頂板控制采用摩擦式單體金屬支柱和鉸接式金屬頂梁。MLQ—64是我國1964年仿制波蘭的第一臺(tái)淺截深單滾筒采煤機(jī)，把固定滾筒改進(jìn)為帶搖臂可調(diào)高的螺旋滾筒以后，定型為MLQ—80型。高檔普通機(jī)械化采煤是在普采的基礎(chǔ)上，把摩擦式單體金屬支柱改為單體液壓支柱而成的。使用的采煤機(jī)主要是DYl50型單滾筒采煤機(jī)。20世紀(jì)70年代開始研制綜合機(jī)械化采煤設(shè)備。綜合機(jī)械化實(shí)現(xiàn)了采煤工作面全部機(jī)械化生產(chǎn)，破煤、裝煤使用雙滾筒采煤機(jī)，運(yùn)煤使用刮板輸送機(jī)，頂板控制使用液壓支架，消除了繁重的人工體力勞動(dòng)。

1975年仿制的MLS3—170型雙滾筒采煤機(jī)；1978年鑒定的MD一150型雙滾筒采煤機(jī)；以上兩種采煤機(jī)都是液壓調(diào)速，牽引機(jī)構(gòu)為牽引鏈和牽引鏈輪。在20世紀(jì)70年代末采煤機(jī)由“鏈牽引”變成了“輪軌嚙合式行走”。最初研制的采煤機(jī)有MG300—W型（后擴(kuò)展成MG400一W型）和MXA—300型；20世紀(jì)80年代末90年代初開始研制電氣調(diào)速的采煤機(jī)。我國第一臺(tái)電氣調(diào)速的采煤機(jī)是1986年開始設(shè)計(jì)的中波合作研制的MG344—PWD型薄煤層采煤機(jī)，采用非機(jī)載的變頻調(diào)速裝置。電氣調(diào)速和采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)橫向布置的廣泛應(yīng)用，使得采煤機(jī)的生產(chǎn)能力得到大幅度提高，到了21世紀(jì)，發(fā)展更加迅速。

（二）電牽引采煤機(jī)的特點(diǎn)：①具有良好的牽引特性可在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使采煤機(jī)克服阻力移動(dòng)；也可在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能。②可用于大傾角煤層牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止采煤機(jī)下滑的制動(dòng)器。其設(shè)計(jì)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.0倍，因此，電牽引采煤機(jī)可用在40o傾角的煤層。③運(yùn)行可靠，使用壽命長電牽引與液壓牽引不同，電牽引除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨損外，其他件均無磨損，因此，使用可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。④反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好電子控制系統(tǒng)能將多種信號(hào)快速傳遞到調(diào)節(jié)器中，以便及時(shí)調(diào)整各參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。⑤效率高電牽引采煤機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)0.9；而液壓牽引由于能量的幾次轉(zhuǎn)換，再加上存在的泄漏損失、機(jī)械摩擦損失和液壓損失，效率只有0.65～0.7左右。⑥有完善的檢測和顯示系統(tǒng)采煤機(jī)在運(yùn)行中，各種參數(shù)如電壓、電流、溫度、速度等均可檢測和顯示。當(dāng)某些參數(shù)超過允許值時(shí)，便會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)可以自行切斷電源。⑦結(jié)構(gòu)簡單電牽引部的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕。

近年來，電牽引采煤機(jī)已發(fā)展成為國際主導(dǎo)機(jī)型，不僅可控硅控制調(diào)速的直流電機(jī)牽引已發(fā)展成系列產(chǎn)品，而且已經(jīng)開發(fā)出了多種類型的交流調(diào)頻電牽引采煤機(jī)。由于高新技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)使電牽引采煤機(jī)逐步替代液壓牽引采煤機(jī)。

（三）典型滾筒采煤機(jī):(1)大傾角煤層采煤機(jī)大傾角煤層采煤機(jī)通常是指工作在傾角大于35°中的采煤機(jī)。大傾角采煤機(jī)一般采用雙滾筒采煤機(jī)，使用無鏈電牽引系統(tǒng)，牽引力較大(超過2×300kN)；用于大傾角煤層采煤機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上主要是通過牽引減速器上安裝液壓制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，將搖臂齒輪箱和行星減速器齒輪箱分開使其能獨(dú)立形成油池，實(shí)現(xiàn)分腔潤滑。MG250/600—QWD型采煤機(jī)是一種多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)橫向布置，采用交流變頻調(diào)速裝置的電牽引采煤機(jī)。該機(jī)適用于厚度2．0～3．5m、傾斜角小于45°的中硬煤層中使用。液壓制動(dòng)器按《煤礦安全規(guī)程》要求，煤層傾角大于15o的工作面，必須安裝防下滑裝置。為防止采煤機(jī)下滑，大傾角采煤機(jī)采用液壓制動(dòng)器結(jié)構(gòu)主要由外殼、花鍵套、外摩擦片（11片）、內(nèi)摩擦片（10片）、圓蓋、缸體、活塞及碟形彈簧組成。（2）薄煤層采煤機(jī)我國煤層厚度劃分，厚度0．8～1．3m的煤層屬薄煤層。近年來，國外主要有德國Eickhoff的EDW—300LN型、德國DBT公司的EL600型，德國Wirth研制的H4．30型等薄煤層采煤機(jī)以及部分刨煤機(jī)組；國內(nèi)較具代表性的有MG344—PWD型及MG132/320—WD型、MG200/456—WD型、MG100/238—WD型等采煤機(jī)。薄煤層采煤機(jī)技術(shù)上從電機(jī)單一縱向布置向多電機(jī)橫向布置發(fā)展，由液壓牽引向電牽引發(fā)展，由箱體之間有傳動(dòng)關(guān)系向無傳動(dòng)關(guān)系的積木式發(fā)展，由有底托架向無底托架發(fā)展，并逐漸研制出了具有雙截割電機(jī)搖臂、適于大傾角開采的四象限調(diào)速系統(tǒng)、中壓機(jī)載等新技術(shù)的交流電牽引采煤機(jī)。薄煤層采煤機(jī)需要能夠較好地解決機(jī)面高度、裝機(jī)功率、過煤高度三者之間的矛盾，這樣才能夠發(fā)揮設(shè)備的適應(yīng)性與可靠性。例1MG200/456—WD型采煤機(jī):采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)橫向布置，采用非機(jī)載交流變頻調(diào)速的無鏈電牽引新型薄煤層采煤機(jī)。該采煤機(jī)適用于煤層厚度1．1～2．4m，工作面傾角小于等于25°(兩象限變頻器)或者小于等于45°(四象限變頻器)，煤層可有一定仰俯角，煤質(zhì)中硬(f≤4)的煤層中開采，能夠配套730、764等運(yùn)輸機(jī)，在綜合機(jī)械化采煤工作面完成落煤與裝煤。采煤機(jī)在工作面按斜切方式自開缺口，雙向穿梭式采煤。創(chuàng)新一：截割部采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。截割電機(jī)橫向布置在搖臂上，懸掛在采空區(qū)側(cè)。該種布置方式在截割電機(jī)總功率不變的情況下，減少了大直徑電機(jī)對(duì)機(jī)面高度與過煤空間的影響；這種大功率小尺寸截割電機(jī)(100kW)內(nèi)部經(jīng)過特定設(shè)計(jì)。創(chuàng)新二：非機(jī)載四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用。采用四象限變頻器和能量回饋單元制動(dòng)能很好地適用于煤層傾角達(dá)到25°～45°時(shí)的工作面，較好地解決大傾角工作面開采。例2MG100/238—WD型(極)薄煤層采煤機(jī)采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、截割電機(jī)縱向布置、牽引調(diào)高電機(jī)橫向布置，采用非機(jī)載交流變頻調(diào)速的無鏈電牽引新型(極)薄煤層采煤機(jī)。該采煤機(jī)適用于煤層厚度0．75—1．3m，工作面傾角小于等于25°(兩象限變頻器)或者小于等于45°(四象限變頻器)，煤層可有一定仰俯角，煤質(zhì)中硬(f≤4)的煤層中開采，能夠配套630、730等運(yùn)輸機(jī)，在綜合機(jī)械化采煤工作面完成落煤與裝煤。采煤機(jī)在工作面按斜切方式自開缺口，雙向穿梭式采煤。技術(shù)創(chuàng)新：該薄煤層采煤機(jī)在580mm的機(jī)面高度下，實(shí)現(xiàn)了機(jī)身厚度、過煤空間與機(jī)面高度三者的匹配布置：充分利用運(yùn)輸機(jī)鏟板(及煤壁槽幫)上方的空間來布置截割電機(jī)等大直徑結(jié)構(gòu)，降低了其對(duì)機(jī)身厚度、過煤空間等的影響。(3)短壁采煤機(jī)

短壁采煤機(jī)是一種特殊類型、多用途的單滾筒采煤機(jī)。國外大多從缺口機(jī)或巷道掘進(jìn)機(jī)發(fā)展而來，常用于短壁工作面、短長壁工作面或多機(jī)開采的長壁工作面。該類型采煤機(jī)在20世紀(jì)80年代法國有MS—950，MA—132；德國有ESA—60—L，ESA—150—L,ESA—150—K；波蘭有KGU—130等型號(hào)，均為液壓牽引，裝機(jī)功率小于等于150kW。我國逐步研發(fā)出多種型號(hào)短壁采煤機(jī),如MGD150—NW型短壁采煤機(jī)、MGD150—N型有鏈牽引短壁采煤機(jī)、MG250/300系列電牽引短壁采煤機(jī)等。短壁采煤機(jī)應(yīng)用范圍:(1)急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤開采(2)“三下一上”采煤(3)煤柱和邊角煤回收(4)短壁工作面雙巷或單巷開采(5)長壁工作面開機(jī)窩(6)煤巷掘進(jìn)2000年以來我國發(fā)展的新型橫向布置短壁采煤機(jī):MG(150kW、200kW、250kW

)/(200kW、250kW、300kW)-(NAWD/NWD/NGWD)這種單電機(jī)橫向布置的液壓牽引短壁采煤機(jī)系列，性能比原有的單電機(jī)縱向布置的液壓牽引短壁采煤機(jī)更好；多電機(jī)橫向布置的電牽引短壁采煤機(jī)系列技術(shù)上居國際領(lǐng)先水平。（4）大功率采煤機(jī)大功率采煤機(jī)是指采煤機(jī)搖臂單個(gè)截割功率超過650kW，總裝機(jī)功率達(dá)到1600kW以上的采煤機(jī)。國內(nèi)目前最大裝機(jī)功率是上海分院研制的MG900/2215—GWD采煤機(jī)，截割電機(jī)功率達(dá)到900kW，裝機(jī)總功率達(dá)2215kW,采煤機(jī)采高達(dá)5．2m，機(jī)器重量125t，由于機(jī)器質(zhì)量大，在傾角大的工作面下滑力太大，因此只適用于近水平工作面，適應(yīng)傾角小于等于15°。國外機(jī)組目前最大裝機(jī)功率是德國Eickhoff的SLl000采煤機(jī)組，該機(jī)裝機(jī)功率最大2390kW；采煤高度大高達(dá)6．6m，采煤機(jī)重125．7t；適應(yīng)工作面傾角小。我國已研發(fā)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品：MGTY系列——中國太原礦山機(jī)器集團(tuán)MG系列交流變頻調(diào)速電牽引采煤機(jī)——中國西安煤礦機(jī)械廠國內(nèi)2500kW的電牽引采煤機(jī)已經(jīng)下線，單個(gè)截割電動(dòng)機(jī)的功率已達(dá)l000kW，牽引電動(dòng)機(jī)功率已達(dá)2×150kW，截深為800mm、1000mm和1200mm，最大采高高度已經(jīng)達(dá)到6．3m，滾筒直徑最大達(dá)到3．0m。MG1000/2550-GWD型采煤機(jī)交流變頻調(diào)速電牽引、采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、截割電機(jī)橫向布置、無鏈雙驅(qū)動(dòng)重型超大功率電牽引。適應(yīng)煤層傾角θ≤15°、煤質(zhì)硬度f<4的厚煤層開采采高范圍為3．2～7．1m配套運(yùn)輸機(jī)槽寬：≥1000m結(jié)構(gòu)組成：截割機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)、電氣控制設(shè)備、電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、冷卻噴霧系統(tǒng)該機(jī)采用交流變頻調(diào)速技術(shù)，變頻調(diào)速箱安置在機(jī)身中部，通過改變牽引電機(jī)的供電頻率與電壓，實(shí)現(xiàn)牽引速度無級(jí)調(diào)速。牽引速度可根據(jù)截割電機(jī)的載荷情況，實(shí)行截割電機(jī)恒功率自動(dòng)調(diào)速，并具有牽引電機(jī)過熱、過流保護(hù)。MG系列交流電牽引采煤機(jī)英國比塞洛斯生產(chǎn)的EIectra系列長壁交流電牽引采煤機(jī)7LS-6型采煤機(jī)

美國久益公司——雙滾筒電牽引采煤機(jī)適用于中厚及厚煤層長壁工作面中的硬煤層開采，它可截割巖石硬度高達(dá)f＝14的夾石層?？梢酝ㄟ^兩個(gè)遙控器，選擇無線電或電纜有線對(duì)采煤機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)方離機(jī)操作與控制。（四）滾筒式采煤機(jī)安全要求1、滾筒式采煤機(jī)的安全使用(1)未經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)，考試合格的司機(jī)不得開車。(2)采煤機(jī)不得帶負(fù)荷啟動(dòng)和頻繁啟動(dòng)。(3)除緊急情況除外不允許使用隔離開關(guān)或斷路器斷電、停電。(4)無冷卻水或冷卻水的壓力、流量達(dá)不到要求時(shí)嚴(yán)禁開機(jī)。(5)截割滾筒上的截齒應(yīng)無缺損。(6)采煤機(jī)在工作中應(yīng)采取防止采煤機(jī)滾筒截割支架頂梁和刮板輸送機(jī)鏟煤板的措施。(7)采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，隨時(shí)注意電纜的拖移情況，防止損壞電纜。(8)煤層傾角大于15°時(shí)應(yīng)設(shè)防滑裝置，必要時(shí)裝設(shè)液壓防滑絞車。(9)采煤機(jī)在割煤過程中要割直、割平，并嚴(yán)格控制采高，防止出現(xiàn)工作面彎曲和臺(tái)階式的頂?shù)装濉?10)檢查滾筒、更換截齒或在滾筒附近工作時(shí)，必須打開截割部離合器和隔離開關(guān)。(11)開機(jī)前，應(yīng)注意查看采煤機(jī)附近有無人員及可能危害人身安全的隱患，然后發(fā)出開車信號(hào)。(12)注意防止刮板輸送機(jī)上的中、大型異物刮碰采煤機(jī)。(13)遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)緊急停車：①采煤機(jī)工作時(shí)負(fù)荷太大，電動(dòng)機(jī)發(fā)生悶車現(xiàn)象。②嚴(yán)重片幫、冒頂，危及司機(jī)安全。③采煤機(jī)發(fā)生異常現(xiàn)象。④電纜拖移裝置卡住或采煤機(jī)掉道。⑤出現(xiàn)人身傷亡事故或其他重大事故。(14)嚴(yán)格貫徹落實(shí)《采煤機(jī)司機(jī)操作規(guī)程》和交接班制度。(五)滾筒式采煤機(jī)的安全管理(1)采煤機(jī)上必須裝有能停止工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)行的閉鎖裝置。采煤機(jī)因故暫停時(shí)，必須打開隔離開關(guān)和離合器。采煤機(jī)停止工作或檢修時(shí)，必須切斷電源，并打開其磁力啟動(dòng)器的隔離開關(guān)。啟動(dòng)采煤機(jī)前，必須先巡視采煤機(jī)四周，確認(rèn)對(duì)人員無危險(xiǎn)時(shí)，方可接通電源。(2)工作面遇有堅(jiān)硬夾矸或黃鐵礦結(jié)核時(shí)，應(yīng)采取松動(dòng)爆破措施處理，嚴(yán)禁用采煤機(jī)強(qiáng)行截割。(3)工作面傾角在15°以上時(shí)，必須有可靠的防滑裝置。(4)采煤機(jī)必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置。截煤時(shí)必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1.5MPa，噴霧流量應(yīng)與機(jī)型相匹配。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于4MPa。無水或噴霧裝置損壞時(shí)，必須停機(jī)。(5)采用動(dòng)力載波控制的采煤機(jī)，當(dāng)兩臺(tái)采煤機(jī)由一臺(tái)變壓器供電時(shí)，應(yīng)分別用不同的載波頻率，并保證所有的動(dòng)力載荷互不干擾。(6)采煤機(jī)上的控制按鈕，必須設(shè)在靠采空區(qū)一側(cè)，并加保護(hù)罩。(7)使用有鏈牽引采煤機(jī)時(shí)，在開機(jī)和改變牽引方向前，必須發(fā)出信號(hào)，只有在收到返回信號(hào)后，才能開機(jī)或改變牽引方向，防止?fàn)恳溙鴦?dòng)或斷鏈傷人。必須經(jīng)常檢查牽引鏈及其兩端的固定連接件，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理。采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，所有人員必須避開牽引鏈。(8)截齒和滾筒上下3m以內(nèi)有人工作時(shí)，必須護(hù)幫護(hù)頂，切斷電源，打開采煤機(jī)隔離開關(guān)和離合器，并對(duì)工作面輸送機(jī)施行閉鎖。(9)采煤機(jī)用刮板輸送機(jī)作軌道時(shí)，必須經(jīng)常檢查刮板輸送機(jī)的溜槽連接、擋煤板導(dǎo)向管的連接，防止采煤機(jī)牽引鏈因過載而斷鏈；采煤機(jī)為無鏈牽引時(shí)，齒(銷、鏈)軌的安設(shè)必須緊固、完整，并經(jīng)常檢查。必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定和設(shè)備技術(shù)性能要求操作、推進(jìn)刮板輸送機(jī)。二、連續(xù)采煤機(jī)

連續(xù)采煤機(jī)主要用于房柱式采煤方法開采，也可作為工作面運(yùn)輸、通風(fēng)巷道的快速掘進(jìn)設(shè)備。連續(xù)采煤機(jī)由截割機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)（履帶）、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、冷卻噴霧除塵裝置以及安全保護(hù)裝置等組成。美國JOY公司先后推出10CM、11CM和12CM系列滾筒式連續(xù)采煤機(jī)，系列機(jī)型的技術(shù)發(fā)展過程有一定代表性。美國生產(chǎn)的連續(xù)采煤機(jī)適用于薄、中厚及厚煤層，其截高一般在0．8～3．9m之間，最大截高可達(dá)6m。12CM18—10D型連續(xù)采煤機(jī)是12CM系列中的一種機(jī)型。該型采煤機(jī)是針對(duì)神府精煤公司大柳塔礦煤層地質(zhì)條件生產(chǎn)的，主要用于高產(chǎn)高效長壁工作面煤巷掘進(jìn)和邊角煤回采。EML340型連續(xù)采煤機(jī)：煤炭科學(xué)研究總院山西煤機(jī)裝備有限公司根據(jù)市場需求和我國煤機(jī)國產(chǎn)化研制的迫切要求，在調(diào)研和分析了國外同類進(jìn)口機(jī)型的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤科總院山西煤機(jī)裝備有限公司多年來在煤機(jī)領(lǐng)域優(yōu)勢專業(yè)積累的經(jīng)驗(yàn)，從我國煤層賦存條件、開采特點(diǎn)出發(fā)而研制的用于短壁開采和高產(chǎn)高效長壁綜采工作面的巷道準(zhǔn)備，以及滿足“三下”采煤、回收煤柱和殘采區(qū)等煤炭資源回收的機(jī)型。名稱主要參數(shù)名稱主要參數(shù)機(jī)長11310mm機(jī)重65t機(jī)寬3300mm總裝機(jī)功率587kW機(jī)高1950mm截割煤巖硬度單向抗壓強(qiáng)度≤40MPa地隙305mm理論生產(chǎn)能力15～27t/min臥底深度205mm最大采高4650mm接地比壓0.19MPa最小采高2600mm適應(yīng)巷道坡度≤17°截割寬度3300mm

主要技術(shù)參數(shù)

1.截割機(jī)構(gòu)2.裝載機(jī)構(gòu)3.輸送機(jī)4.行走機(jī)構(gòu)5.機(jī)架6.集塵系統(tǒng)7.電氣系統(tǒng)8.液壓系統(tǒng)9.水冷卻噴霧系統(tǒng)10.潤滑系統(tǒng)11.駕駛操縱12.附件

行走牽引是液壓牽引，行走減速器由三級(jí)行星傳動(dòng)組成，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕(792kg)，傳動(dòng)比179，輸出扭矩65kN·m，牽引力220kN。履帶行走是支重輪與摩擦板復(fù)合形式，增大了履帶接地面積，減小行走阻力，提高了調(diào)動(dòng)速度。與連續(xù)采煤機(jī)配套的履帶行走式液壓支架：

履帶行走式液壓支架，主要用于配套連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行房柱式開采或回采煤柱時(shí)對(duì)巷道頂板的支護(hù)。履帶行走式液壓支架用于短壁工作面機(jī)械化開采技術(shù)創(chuàng)始于美國，為配合短壁工作面機(jī)械化開采頂板管理需要，國外一些公司相繼研制出了多種類型的履帶式行走式液壓支架。目前美國應(yīng)用履帶行走式液壓支架的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行短壁工作面機(jī)械化開采占采煤量的45℅左右，澳大利亞、南非、印度等國家利用該項(xiàng)技術(shù)都取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。與連續(xù)采煤機(jī)配套的履帶行走式液壓支架1）可配合連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行房柱式開采煤柱；2）也可做為“三下”壓煤、不規(guī)則塊段、邊角煤柱開采的支護(hù)設(shè)備。XZ7000/24/45G型履帶行走式液壓支架主要由機(jī)械系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三部分組成

由煤炭科學(xué)研究總院太原研究院設(shè)計(jì)、制造的XZ7000/24/45G型履帶行走式液壓支架，主要用于配套連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行房柱式開采或回采煤柱時(shí)對(duì)巷道頂板的支護(hù)，每架支架寬度2300mm，成對(duì)使用，每組兩架，每巷一組。短壁機(jī)械化開采中使用履帶行走式液壓支架對(duì)頂板控制，對(duì)提高資源回收率、避免頂板死人災(zāi)害的發(fā)生，有著重要意義。煤柱也可全部回收。短壁機(jī)械化開采的采出率可由原來的不到70%提高到87%。三、刨煤機(jī)

刨煤機(jī)是以刨頭為工作機(jī)構(gòu)，采用刨削方式破煤的采煤機(jī)械。與滾筒采煤機(jī)相比，刨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：截深較淺(30~120mm)，可以充分利用煤層的壓張效應(yīng)，刨削力及單位能耗??；牽引速度大(一般為20~40m／min，快速刨煤機(jī)可達(dá)150m／min)；刨落下的煤的塊度大(