第二十二章綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)械

1、橫軸式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)2、縱軸式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)3、連續(xù)采煤機(jī)第二十二章綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)械鉆爆法：

●一般用手持式防爆煤電鉆，或用架柱式強(qiáng)制推進(jìn)的煤電鉆。用毫秒雷管全斷面一次爆破，其總延期時(shí)間不得超過130ms?！穸嘤冒叶费b載機(jī)、蟹爪裝載機(jī)和鏟斗帶式裝載機(jī)裝煤。在長距離煤巷掘進(jìn)中可采用轉(zhuǎn)載機(jī)，以縮短裝載時(shí)間，提高調(diào)車效率。我國常用的掘進(jìn)方法：掘進(jìn)機(jī)法和鉆爆法。1、橫軸式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)●比鉆爆法掘進(jìn)有許多優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)速度高，成本低；圍巖不易破壞，利于支護(hù)，減少冒頂和瓦斯突出，減少超挖量；改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)的安全性?！艟蜻M(jìn)機(jī)是以機(jī)械方式破落煤巖，具有截割、裝載、轉(zhuǎn)載煤巖，并能自己行走，具有噴霧降塵等功能的掘進(jìn)設(shè)備，有的還具有支護(hù)功能。◆按工作機(jī)構(gòu)截割工作面的方式分：部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)、全斷面掘進(jìn)機(jī)?！舴诸悾骸舭唇馗顜r石的硬度系數(shù)分：煤巷掘進(jìn)機(jī)（f≤4）、煤-巖巷掘進(jìn)機(jī)（f≤6）、巖巷掘進(jìn)機(jī)（f>6）◆懸臂式掘進(jìn)機(jī)按截割頭布置方式可分縱軸式（ELMB型）和橫軸式（EBH-132型）兩種

橫軸式縱軸式●其工作機(jī)構(gòu)僅能截割工作面煤巖斷面的一部分，必須平行于工作面連續(xù)移動(dòng)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行多次截割，才能破落整個(gè)工作面的煤巖，最后形成要求的巷道斷面尺寸。即先用工作機(jī)構(gòu)在巖石上鉆出一個(gè)孔，然后利用工作機(jī)構(gòu)的上、下、左、右擺動(dòng)，逐漸掘出整個(gè)斷面?！舨糠?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)的工作原理：原理演示2、ELMB型煤巷掘進(jìn)機(jī)——懸臂縱軸式徑向截割部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)

斷面6㎡～12㎡一、適用的地質(zhì)條件煤巖硬度f≤4（局部f=5）巷道的最大傾角±12o配套轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可采用伸縮帶式輸送機(jī)、礦車、刮板輸送機(jī)等。

ELMB型煤巷掘進(jìn)機(jī)1—截割頭2—工作臂3—減速器4—伸縮導(dǎo)軌5—托梁器6—升降油缸7—伸縮油缸8—回轉(zhuǎn)座9—回轉(zhuǎn)油缸10—液壓泵站11—操縱臺(tái)12—刮板輸送機(jī)13—皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)14—皮帶升降油缸15—起重油缸16—履帶行走機(jī)構(gòu)17—主機(jī)架18—鏟板升降油缸19—蟹爪裝載機(jī)二、組成和工作原理裝配動(dòng)畫由截割機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、噴霧降塵系統(tǒng)等組成．●各部分作用為：——由截割頭、工作臂和回轉(zhuǎn)座組成破煤(巖)機(jī)構(gòu)?！妱?dòng)機(jī)通過減速器驅(qū)動(dòng)截割頭旋轉(zhuǎn)，用裝在截割頭上的截齒破碎煤巖?！馗铑^縱向推進(jìn)力由行走履帶(或工作臂的伸縮油缸)提供，升降和回轉(zhuǎn)液壓缸使工作臂在垂直和水平方向擺動(dòng)，以截割不同部位的煤巖，掘出所需形狀和尺寸的斷面。

(1)截割機(jī)構(gòu)

(2)裝運(yùn)機(jī)構(gòu)——由裝載機(jī)構(gòu)和中間輸送機(jī)兩部分組成。兩臺(tái)擺線馬達(dá)經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)扒爪和刮板鏈，采用裝運(yùn)聯(lián)動(dòng)。

(3)轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)——將截割破碎下來的煤巖集中裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)到掘進(jìn)機(jī)后面的轉(zhuǎn)載機(jī)、礦車或其他運(yùn)輸設(shè)備中，運(yùn)出工作面。

(4)行走機(jī)構(gòu)——兩臺(tái)擺線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎并能在掘進(jìn)作業(yè)時(shí)使機(jī)器向前推進(jìn)。

(5)液壓系統(tǒng)——由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、控制閥組及輔助液壓元件等組成。用以提供壓力油，控制工作臂上下左右移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝運(yùn)機(jī)構(gòu)集料裝置、中間輸送機(jī)及行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪。

(6)電氣系統(tǒng)向掘進(jìn)機(jī)提供動(dòng)力(7)噴霧降塵系統(tǒng)●降低掘進(jìn)機(jī)在作業(yè)中產(chǎn)生的粉塵?！駠婌F降塵系統(tǒng)由內(nèi)、外噴霧裝置組成，用以向工作面噴射水霧，達(dá)到降塵的目的。一、發(fā)展概況60年代之后，也應(yīng)用于長壁采煤的準(zhǔn)備巷道的快速掘進(jìn)中。1949年美國利諾斯公司研制成功第一臺(tái)連續(xù)采煤機(jī)。

主要用于房式或房柱式采煤?！羝溲葑冞^程，按落煤機(jī)構(gòu)來劃分截鏈?zhǔn)竭B續(xù)采煤機(jī)擺動(dòng)式截割頭連續(xù)采煤機(jī)滾筒式連續(xù)采煤機(jī)

●20世紀(jì)90年代，我國的連續(xù)采煤機(jī)以配套引進(jìn)為主，主要用于房柱式開采、回收邊角煤和長壁工作面煤巷掘進(jìn).3、連續(xù)采煤機(jī)二、連續(xù)采煤機(jī)基本組成及特點(diǎn)截割機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、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。

1、基本組成：連續(xù)采煤機(jī)具有截割、裝載、轉(zhuǎn)載、調(diào)動(dòng)行走和噴霧除塵等多種功能，配備梭車、皮帶輸送機(jī)和錨桿支護(hù)，可在房柱式采煤法中實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤。也可在長壁工作面掘進(jìn)煤巷和回收邊角煤?！襁B續(xù)采煤機(jī)適于薄、中厚及厚煤層，最大截高6m。不同截高的連續(xù)采煤機(jī)結(jié)構(gòu)雖有區(qū)別，但其結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)一致。

◆多電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)截割、裝運(yùn)、行走、冷卻噴霧除塵及液壓系統(tǒng)等，簡化了傳動(dòng)系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)多達(dá)6～8臺(tái)?！艨傮w布置上將各機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)、減速器及其控制裝置全部安設(shè)在機(jī)架外側(cè)，便于維護(hù)檢修?！魧⒐ぷ鳈C(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分開，構(gòu)成簡單獨(dú)立的模塊式組合件，便于拆運(yùn)、安裝、維護(hù)及故障處理。從而達(dá)到縮短停機(jī)時(shí)間，減少維護(hù)的目的。

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

（1）多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，模塊式布置（2）橫軸式滾筒，強(qiáng)力截割機(jī)構(gòu)◆橫軸式滾筒截割機(jī)構(gòu)，滾筒寬度大，截割煤體面積寬，落煤能力強(qiáng)，生產(chǎn)能力大。◆截割滾筒上裝有按螺旋線布置的齒座和鎬形截齒，左右截割滾筒分別由1臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器減速后同步驅(qū)動(dòng)。◆電動(dòng)機(jī)、減速器和截割滾筒安裝在截割臂上，截割臂則鉸接在采煤機(jī)機(jī)架上并由2個(gè)升降液壓缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上、下擺動(dòng)，滾筒截割落煤。◆水平布置截割滾筒寬度大(3.3m左右)，分成左、右外側(cè)及中間三段。◆左、右外側(cè)滾筒由里向外，愈靠近端盤截齒密度愈大。截齒排列方式一般按相反的螺旋線方向布置，目的使截落的煤炭向滾筒的中間段推移，以便直接落入滾筒下方的裝載機(jī)構(gòu)?！糁虚g段型式：截鏈?zhǔn)胶推胀L筒式?！窠劓?zhǔn)嚼媒馗顧C(jī)構(gòu)的減速器在左、右外側(cè)滾筒之間所占用的距離，布置相應(yīng)寬度的截鏈，保證截割機(jī)構(gòu)在軸線方向的整個(gè)三段部分截割的連續(xù)性?！窠馗顧C(jī)構(gòu)減速器的輸出軸同時(shí)帶動(dòng)左、右外側(cè)滾筒和截鏈機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)。截鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)可以有效地截落左、右外側(cè)滾筒之間的煤體，但截割阻力較大，截割效率較低，維修量較大。截鏈?zhǔn)降臐L筒適合截割較堅(jiān)硬煤體。

◆裝運(yùn)機(jī)構(gòu)由側(cè)式裝載機(jī)構(gòu)、裝煤鏟板、刮板輸送機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置組成?！魝?cè)式裝載機(jī)構(gòu)在裝煤鏟板上收集從滾筒截落的煤炭，再經(jīng)刮板輸送機(jī)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)載至連續(xù)采煤機(jī)機(jī)后卸載。

（3）側(cè)式裝載，刮板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)

◆側(cè)式裝載機(jī)構(gòu)采用側(cè)向取料連續(xù)裝載方式，有扒爪式和撥盤式兩種?！舭亲驁A盤耙桿布置在裝煤鏟板兩側(cè)，形成左、右裝載機(jī)構(gòu)，取料裝載面寬，機(jī)構(gòu)高度小，清底干凈，動(dòng)作連續(xù)，生產(chǎn)率高，適于配合橫置滾筒寬面截落煤炭的工作。◆運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為單鏈刮板輸送機(jī)，機(jī)頭部分與裝煤鏟板鉸接，機(jī)尾部分在升降液壓缸和擺動(dòng)液壓缸作用下，可實(shí)現(xiàn)上下升降和左右擺動(dòng)，以調(diào)整機(jī)后卸載時(shí)的高度和左右位置?！粞b運(yùn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：①1臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器后同時(shí)驅(qū)動(dòng)裝載和運(yùn)輸機(jī)構(gòu)；②2臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)各自減速器后分別驅(qū)動(dòng)左、右兩側(cè)裝載機(jī)構(gòu)，然后經(jīng)同步軸驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。（4）履帶行走機(jī)構(gòu)履帶行走機(jī)構(gòu)由左右對稱的兩條履帶部件構(gòu)成。每條履帶均由各自的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)各自的減速器帶動(dòng)履帶鏈輪傳動(dòng)履帶鏈，實(shí)現(xiàn)前后行走及轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。（5）液壓、供水系統(tǒng)

◆液壓系統(tǒng)普遍為泵-缸開式系統(tǒng)?！粢簤罕枚酁殡p聯(lián)齒輪泵，由1臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。液壓缸有單作用、雙作用和雙伸縮幾種型式，是實(shí)現(xiàn)截割臂、裝煤鏟板、刮板輸送機(jī)穩(wěn)定靴的升降或水平擺動(dòng)以及行走履帶制動(dòng)閘動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。控制方式有手動(dòng)和電磁閥兩種。◆供水系統(tǒng)的水源來自礦井的靜壓水或?qū)Ｓ霉┧?。供水系統(tǒng)主要用于冷卻液壓油、冷卻電動(dòng)機(jī)外殼、冷卻可控硅整流器、內(nèi)外噴霧、濕式除塵和滅火，對水質(zhì)、流量和壓力有較高要求。(6)電氣系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，主電路過載、漏電和短路保護(hù)。

三、連續(xù)采煤機(jī)的工作原理及作業(yè)循環(huán)1.截割滾筒升至位置。

◆工作原理：（切槽過程）2.行走履帶推進(jìn)，滾筒切入煤層一定深度（截槽深度）。3.履帶停止，滾筒向下截割至底板。4.截出寬為滾筒長度，厚為截槽深度的弧形條帶煤體。工藝演示1.鏟裝板下降，截割臂半舉，機(jī)器向前至煤壁，滾筒升至需要的高度，打開水閥。

2.降下穩(wěn)定靴，向前推進(jìn)，掏槽（392~558mm），再向下截割整個(gè)工作面高度。3.提起穩(wěn)定靴,滾筒沿底板截割，機(jī)器后退490mm，修整底板。4.升起滾筒沿頂板截割，機(jī)器前進(jìn)修整頂板；再掏槽，向下截割至工作面一半。5.滾筒退出，開動(dòng)裝運(yùn)機(jī)構(gòu)，將物料運(yùn)出轉(zhuǎn)載到后部梭形礦車上。裝完后降下穩(wěn)定靴繼續(xù)截割裝載?！糇鳂I(yè)循環(huán)：6.隨后，連續(xù)采煤機(jī)后退至巷道的另一側(cè)，仍按照上面的方法和步驟完成截割長6m和寬≤6．6m的巷道，隨即調(diào)動(dòng)連續(xù)采煤機(jī)到另一巷道進(jìn)行作業(yè)循環(huán)，同時(shí)錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔及錨桿支護(hù)。事故仿真四、連續(xù)采煤機(jī)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

連續(xù)采煤機(jī)按截割煤層厚度可分為薄、中、厚3種，按截割煤的軟硬程度又可分為中等堅(jiān)硬、堅(jiān)硬和特堅(jiān)硬3種?！窆餐攸c(diǎn)如下：

(1)多電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。(2)采用橫軸式較長的截割滾筒。(3)截割滾筒的截齒布置較簡單，截線距離較大。(4)增強(qiáng)截割硬煤和夾矸的能力。(5)裝運(yùn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)布置已定型化，輸送機(jī)鏈條結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化。(6)采用啟動(dòng)扭矩高的直流串激電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行走履帶機(jī)構(gòu)。(7)各主要傳動(dòng)系統(tǒng)多采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。(8)液壓系統(tǒng)采用了齒輪油泵、多液壓缸開式系統(tǒng)。(9)機(jī)器的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、安全裝置較完善。12CMl8-10D是12CM系列中的連續(xù)采煤機(jī)。針對大柳塔礦煤層地質(zhì)條件生產(chǎn)的機(jī)型，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。

7臺(tái)電動(dòng)機(jī)：2臺(tái)140kW交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)左、右截煤滾筒；2臺(tái)26kW直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行走部左、右履帶；1臺(tái)45kW交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝載運(yùn)輸機(jī)構(gòu)；1臺(tái)52kW和1臺(tái)19kW交流電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)液壓泵和濕式吸塵裝置的風(fēng)機(jī)，裝機(jī)總?cè)萘?48kW。五、12CM18—10D型連續(xù)采煤機(jī)

12CM18-10B連續(xù)采煤機(jī)

截鏈?zhǔn)浇馗钭枇^大，截割效率較低，維修量較大。12CM271、基本組成與特點(diǎn)1-電控箱；2-左行走履帶電動(dòng)機(jī)；3-左行走履帶；4一-左截割滾筒電動(dòng)機(jī)；5-左截割滾筒；6-右截割滾筒；7-右截割滾筒電動(dòng)機(jī)；8-裝運(yùn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)；9-液壓泵和電動(dòng)機(jī)；10-右行走履帶電動(dòng)機(jī)；11-操作把手；12-行走部控制器；13-主控站；14-輸送機(jī)升降液壓缸；15-主斷路器；16-截割臂升降液壓缸；17-裝載機(jī)構(gòu)升降液壓缸；18-穩(wěn)定液壓缸；19-運(yùn)輸機(jī)構(gòu)；20-裝載機(jī)構(gòu)2、液壓系統(tǒng)

6-Ⅰ6-Ⅱ6-Ⅲ6-Ⅳ6-Ⅴ◆主油路系統(tǒng)1.截割臂回路：(1)截割臂升起：(2)截割臂下降：(3)截割臂固定：(4)機(jī)器前端抬起：2.穩(wěn)定靴回路：3.鏟裝板回路：4.輸送機(jī)升降回路：◆輔助油路液壓系統(tǒng)六、連續(xù)采煤機(jī)的配套設(shè)備

◆包括：工作面運(yùn)輸設(shè)備、頂板支護(hù)設(shè)備、輔助作業(yè)設(shè)備和工作面供電設(shè)備。1、運(yùn)輸系統(tǒng)與運(yùn)輸設(shè)備1）半連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)與設(shè)備——主要采用運(yùn)煤車、給料破碎機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)?！颗_(tái)連續(xù)采煤機(jī)后面一般配備2~3臺(tái)運(yùn)煤車?！o料破碎機(jī)用