煤礦綜采機(jī)械設(shè)備使用問題分析及改進(jìn)措施

王凱成　榮書芹

摘要：隨著我國綜合機(jī)械化設(shè)備的不斷研制、改進(jìn)，升級(jí)換代，成熟的設(shè)備日趨增多。由于煤礦目前開采強(qiáng)度較大，采、掘速度的不統(tǒng)一、不同步、不協(xié)調(diào)，沒有高性能的綜掘設(shè)備確保較高的掘進(jìn)進(jìn)尺，將會(huì)造成礦井生產(chǎn)的采掘失調(diào)，影響煤礦的正常安全生產(chǎn)。根據(jù)各地的實(shí)際情況，采用中小型半煤巖綜掘設(shè)備，既可加快掘進(jìn)速度，又能滿足綜采、高效炮采的回采需要，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜采機(jī)械；原因；改進(jìn)措施

1 綜掘機(jī)械的選型

1.1 選型原則

綜掘機(jī)械各配套設(shè)備，必須適應(yīng)與滿足快速掘進(jìn)的需要，綜掘設(shè)備的協(xié)調(diào)性以保證工作面快速推進(jìn)的需求，參照國內(nèi)外高產(chǎn)高效工作面輔助系統(tǒng)生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)，應(yīng)以工作面生產(chǎn)能力的1.2倍為基數(shù)。綜掘機(jī)械的研制與選型，以提高設(shè)備的可行性為主，但也要注意其技術(shù)的先進(jìn)性?？傮w設(shè)備應(yīng)考慮現(xiàn)有的定型設(shè)備。綜掘機(jī)就成套設(shè)備應(yīng)滿足快速掘進(jìn)工藝的要求。

1.2 掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)要求

掘進(jìn)機(jī)的支護(hù)系統(tǒng)與切割系統(tǒng)互不干涉。刮扳機(jī)與裝載機(jī)構(gòu)分開控制，避免裝載機(jī)構(gòu)和刮板運(yùn)輸負(fù)荷過大造成死機(jī)現(xiàn)象，錨桿動(dòng)力源與主油泵電源，實(shí)現(xiàn)單元設(shè)計(jì)。裝載機(jī)載液壓錨桿機(jī)，掘出頂板即可及時(shí)支護(hù)，實(shí)現(xiàn)既打頂錨桿又能打幫錨桿，迎頭最小支護(hù)間距為200mm的綜合掘進(jìn)機(jī)械。相互干涉。各抗磨液壓油污染造成操縱閥堵塞，調(diào)錨桿動(dòng)力源與高和牽引系統(tǒng)易出故障。

掘進(jìn)機(jī)的的檢修方面，防止液壓油的污染，給液壓系統(tǒng)造成堵塞、泄露，加油方式改為吸式。裝載機(jī)構(gòu)用三爪轉(zhuǎn)盤，單獨(dú)逐個(gè)馬達(dá)帶動(dòng)。為解決液壓油的起熱現(xiàn)象，在掘進(jìn)機(jī)的油箱內(nèi)加裝冷卻器。各油缸的外露部分及液壓件應(yīng)加防護(hù)裝置。

電器方面，具有回路多，控制容量大，易維護(hù)。保護(hù)和顯示融為一體，全自動(dòng)故障診斷和作檢測(cè)、過流、過載、斷相、互不平衡、漏電、閉鎖、過壓和先導(dǎo)誤動(dòng)作的控制系統(tǒng)， 可顯示控制電機(jī)負(fù)荷、運(yùn)行狀態(tài)、故障情況、啟動(dòng)器系統(tǒng)自控和主控箱溫度等，便于檢修和查找處理問題。

掘進(jìn)機(jī)的使用，帶伸縮切割頭，便于挑頂、刷幫和挖柱窩，在同樣的條件下可以多進(jìn)一個(gè)循環(huán)，提高調(diào)動(dòng)機(jī)器的靈活性。隨機(jī)配套的鏟煤板寬度一般為2.8m、2.5m，為適應(yīng)掘進(jìn)巷道寬度2.8m、3.2m、3.6m、3.8m、4.2m的一次性全斷面掘進(jìn)，加裝副鏟板，有利于減少移機(jī)次數(shù)。為保證工作面綜合防塵效果，配置除塵風(fēng)機(jī)。

安全方面：必須有預(yù)警報(bào)信裝置和照明，可安裝機(jī)載式瓦斯斷電儀，具有內(nèi)外噴霧，掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)必須有急停按鈕等安全設(shè)施。

1.3 綜掘機(jī)效率

根據(jù)以上分析及資料提供的數(shù)據(jù)，掘進(jìn)斷面為9-15m2左右，綜掘機(jī)械的配套實(shí)現(xiàn)了雙動(dòng)力源（風(fēng)動(dòng)工具、液壓工具），運(yùn)輸采用雙面運(yùn)輸膠帶機(jī)，可以減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，支護(hù)材料可以機(jī)械運(yùn)輸，購置半煤巖掘進(jìn)機(jī)，以至于工作面的夾矸和遇到小構(gòu)造而影響掘進(jìn)?？梢詫?shí)現(xiàn)支護(hù)、掘進(jìn) 一體化，一次性全斷面快速掘進(jìn)，提高工效。

如果實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)械鉆井、截割、裝運(yùn)、降塵、支護(hù)一體化，就能夠加快掘進(jìn)進(jìn)尺，實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的目的，已達(dá)到礦井安全生產(chǎn)的需要，確保全礦各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的完成，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

2 綜采設(shè)備配套使用中出現(xiàn)的問題及改進(jìn)建議。

2.1 設(shè)備使用情況

由于 設(shè)計(jì)和使用方面的原因，在實(shí)際應(yīng)用中常出現(xiàn)以下方面的問題

ZY3600-15.5/3.5液壓支架護(hù)幫千斤頂耳座開焊；護(hù)幫連桿銷彎曲、切斷；沒有底側(cè)護(hù)，支架調(diào)向和傾斜彩面排架困難，運(yùn)輸機(jī)上竄下滑難控制，推移連桿磨損嚴(yán)重；三角煤不能得到有效解決，采面兩端不能自開切口；ZY3600-15.5/3.5液壓支架的前梁+收回護(hù)幫后的整體厚度與采煤機(jī)星頭（Φ1.6m滾筒時(shí)）相互干涉；采煤機(jī)行星頭與運(yùn)輸機(jī)鏟煤板（高276mm）相互干涉；抗磨液壓油污染造成操縱閥堵塞，調(diào)高和牽引系統(tǒng)易出故障；運(yùn)輸機(jī)過渡槽過二節(jié)的連接螺栓斷，連接耳座開焊。

2.2 原因分析

2.2.1 設(shè)計(jì)方面

運(yùn)輸機(jī)。運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭架與過渡槽的過一過二是用螺栓連接，形成一個(gè)鋼性整體。運(yùn)輸機(jī)中的部槽與底板有一定的空間，機(jī)頭的卸載高度為850mm，留有三角煤，中部槽+煤機(jī)導(dǎo)軌整體高度為276mm。

液壓支架。ZY3600-15.5/3.5液壓支架的大立柱及各千斤頂?shù)墓ぷ髯枇?6.69Mpa（即安全閥的開啟壓力），沒有底側(cè)護(hù)，前梁和護(hù)幫（全部收回）的總厚度太厚，護(hù)幫板、伸縮前梁與推移千斤頂沒有實(shí)現(xiàn)連動(dòng)。

采煤機(jī)。MG-360W采煤機(jī)的行星頭太大，煤機(jī)的加油方式是人工加油。

2.2.2 配套方面

ZY3600-155 β5液壓支架的前梁與采煤機(jī)行星頭 (φ1.6m 滾筒) 相互干涉，滯后支架不能實(shí)現(xiàn)超前移架。

機(jī)頭卸載高度過高（850mm），過度槽不落底采煤機(jī)的滾筒切不透三角煤，造成采面兩端不能自開切口。

MC-360W采煤機(jī)配套的原RYBNIK-80P運(yùn)輸機(jī)的中部槽寬度是750mm，該設(shè)備與SGZ-764/320運(yùn)輸機(jī)配套，煤機(jī)行星頭與運(yùn)輸機(jī)的鏟煤板間隙過小，跟機(jī)推溜時(shí)，煤機(jī)的行星頭與運(yùn)輸機(jī)的鏟煤板相互干涉，造成煤機(jī)行星頭磨損和割鏟煤板。

2.2.3 使用方面

采煤機(jī)用的是鎬型截齒（U92）割底板，底板出現(xiàn)凸凹狀態(tài)，鏟煤板和擋煤板將其抬起，使鏟煤板扎底，造成中部槽變形。

ZY3600-15.5/3.5液壓支架進(jìn)回液高壓膠管長（2.2m），移架時(shí)常擠斷。

煤機(jī)的加油、檢修措施不力，造成抗磨液壓油污染，操縱閥堵塞，牽引力系統(tǒng)出故障。

護(hù)幫千斤頂?shù)睦?46KN（工作阻力36.69Mpa）和推力288KN（工作阻力36.69Mpa），支架操作工在移架時(shí)，護(hù)幫板收不到位或忘記收回，造成連桿銷彎曲、斷裂。

機(jī)頭（尾）架和過渡槽是一個(gè)剛性整體，三架液壓支架推移，不能夠保證同步，產(chǎn)生過渡槽連接耳座開焊、螺栓剪斷。

支架工操作時(shí)，沒有按照正規(guī)程序操作，支架出現(xiàn)了支護(hù)之大忌，高射炮、拉弓，出現(xiàn)構(gòu)造時(shí)，前梁頂梁不能與頂板保持平行支護(hù)，造成整架受力不均，加上各千斤頂安全閥的開啟壓力都是36.69Mpa千斤頂竄液、結(jié)構(gòu)件疲勞。

跟機(jī)推溜造成采煤機(jī)搖臂行星頭磨損嚴(yán)重及鏟煤板割壞。

2.3 改進(jìn)措施

2.3.1 設(shè)備改進(jìn)

煤機(jī)的加油方式改為自吸式加油，增加一套1.5KW自吸泵；護(hù)幫板、伸縮前梁與推移千斤頂實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。移架時(shí)，護(hù)幫板、伸縮前梁收回，推溜時(shí)，護(hù)幫板、伸縮梁打開；ZY3600-15.5/3.5液壓支架護(hù)幫千斤頂安全閥開啟壓力重新核定為31.5Mpa，改為鋼性較強(qiáng)的護(hù)幫連桿銷軸更換使用；運(yùn)輸機(jī)的過渡槽有兩節(jié)改成一節(jié)，連接方式改為啞鈴銷連接，最佳方案是過渡槽落底，卸載高度在726mm；液壓支架四聯(lián)桿底部增加一套側(cè)推裝置。

2.3.2 采取措施

煤機(jī)的加油搭成布棚，增加慮網(wǎng)；煤機(jī)滾筒不割底板，減輕鏟煤板的負(fù)荷，推溜困難時(shí)，停止工作查看原因，解決問題后推溜；液壓支架進(jìn)回液高壓膠管適當(dāng)?shù)跗鸺右员Ｗo(hù)，移架時(shí)，無特殊情況采取滯后支護(hù)，煤機(jī)后18m推溜；機(jī)頭（尾）架和過渡槽是一個(gè)剛性整體，三架液壓支架保證同步推溜；加強(qiáng)培訓(xùn)，煤機(jī)司機(jī)、支架操作工盡快掌握“四懂四會(huì)”熟練操作規(guī)程。

結(jié)論：

綜采、綜掘是現(xiàn)代化高效礦井的標(biāo)志，可行性強(qiáng)、高性能的綜機(jī)設(shè)備是安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、提高經(jīng)濟(jì)效益的根本，綜機(jī)設(shè)備的選型、設(shè)計(jì)、配套、使用和科學(xué)的管理是順利完成各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的保證。新設(shè)備ZY360D-15.5/3.5液壓支架、SGZ-7641/320運(yùn)輸機(jī)、MG-360W采煤機(jī)投入使用，要善于發(fā)現(xiàn)問題，積極分析問題, 提出解決問題的辦法和改進(jìn)意見，采取有效的措施, 就可避免制約安全生產(chǎn)的現(xiàn)象，以發(fā)揮綜采設(shè)備之潛能，實(shí)現(xiàn)綜采工作面的高產(chǎn)高效。

作者簡介：王凱成簡介，男，1977年2月20日出生。1998年畢業(yè)于湖北黃岡水產(chǎn)學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)。1998年7月至2002年8月在皖北煤電集團(tuán)劉橋一礦機(jī)電科工作。2002年9月至2006年6月到安徽理工大學(xué)礦山機(jī)電專業(yè)進(jìn)修。畢業(yè)后到皖北煤電集團(tuán)劉橋一礦工作，現(xiàn)任皖北煤電集團(tuán)劉橋一礦保運(yùn)科助理工程師。

榮書芹，1996年畢業(yè)于安徽省煤炭工業(yè)學(xué)校機(jī)電專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)任皖北煤電集團(tuán)公司劉橋第一煤礦綜合機(jī)修廠助理工程師。