大采高綜放工作面后部刮板輸送機研發(fā)與工業(yè)性試驗＊

賈清華

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心礦山機電研究所，山西省大同市，037003）

大采高綜放工作面后部刮板輸送機研發(fā)與工業(yè)性試驗＊

賈清華

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心礦山機電研究所，山西省大同市，037003）

根據(jù)同煤集團(tuán)大唐塔山煤礦特厚煤層的賦存特點，同煤集團(tuán)研制出的SGZ1200／2000型后部刮板輸送機在井下工業(yè)性試驗期間運行平穩(wěn)可靠，在結(jié)構(gòu)、強度、可靠性和維護(hù)性等方面都達(dá)到了配套和設(shè)計要求，滿足了特厚煤層大采高綜放工作面開采的需求。

大采高綜放工作面 特厚煤層 刮板輸送機 工業(yè)性試驗

大采高綜放工作面后部刮板輸送機研發(fā)是“十一五”國家科技支撐計劃“特厚煤層大采高綜放開采成套技術(shù)與裝備研發(fā)”項目中的第4個課題，是針對我國特厚煤層開采技術(shù)的發(fā)展趨勢而實施的。該項目的實施可應(yīng)用于特厚煤層大采高綜放工作面，最大限度地提高煤炭資源回采率，并能實現(xiàn)特厚煤層高效安全經(jīng)濟(jì)回采，大大提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。

通過對大采高綜放工作面后部刮板輸送機進(jìn)行井下工業(yè)性試驗，不僅考察了其對特厚煤層大采高綜放工作面煤炭運輸?shù)倪m應(yīng)性，為研發(fā)項目實現(xiàn)大型后部刮板輸送機關(guān)鍵元部件及整機的國產(chǎn)化提供有力依據(jù)，而且探索了國內(nèi)在特厚煤層大采高條件下的綜放工作面放頂煤后部輸送設(shè)備的技術(shù)性和適應(yīng)性，同時將對我國煤機裝備的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及設(shè)備設(shè)計、工藝和制造等方面進(jìn)行驗證與考核，促進(jìn)煤機產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使我國煤礦在特厚煤層綜放工作面后部輸送裝備的技術(shù)性能進(jìn)一步達(dá)到國際領(lǐng)先水平，最終達(dá)到提高企業(yè)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 項目概述

同煤集團(tuán)大唐塔山煤礦是設(shè)計產(chǎn)量為1000萬t／a以上的特大型煤礦，塔山一盤區(qū)3?！?＃煤層厚度為9.42～19.44m，平均厚度為14.5m。8105工作面可采走向長度為2722m，傾斜長度為207m，采高4.5m，放頂煤厚度為10m，煤層容重為1.45t／m3，屬于特厚煤層開采。國家科技部為此立項了“十一五”科技支撐計劃項目“特厚煤層大采高綜放開采成套技術(shù)與裝備研發(fā)”。經(jīng)過專家對塔山煤礦地質(zhì)條件、采煤方法和工藝等分析、研究及論證，決定立項“特厚煤層大采高綜放開采后部刮板輸送機研發(fā)”項目以配合特厚煤層大采高綜放開采需要的煤炭輸送配套設(shè)備，最終研制成功了SGZ1200／2000型后部刮板輸送機。通過井下工業(yè)性試驗，SGZ1200／2000型后部刮板輸送機取得了良好的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效果。

2 后部刮板輸送機工業(yè)性試驗?zāi)康募耙饬x

3 后部刮板輸送機技術(shù)特點及技術(shù)參數(shù)

3.1 技術(shù)特點

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機是我國自主研發(fā)的大功率重載輸送設(shè)備，其綜合性能指標(biāo)、可靠性和自動控制等方面都達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平，具有重載高強度鏈傳動系統(tǒng)、可控調(diào)速軟啟動裝置、傳動裝置綜合監(jiān)控傳輸系統(tǒng)、重載1000kW行星減速器、高可靠性與長壽命輸煤槽、高強度、緊湊型端卸機頭架、電液控制自動伸縮機尾等先進(jìn)技術(shù)特點。

3.2 技術(shù)參數(shù)

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機標(biāo)準(zhǔn)長度為300m，輸送能力為3000t／h，裝機功率為2×1000kW（雙速），刮板鏈速為1.81m／s，具有端卸機頭和液壓鎖伸縮機尾、單速電機驅(qū)動和閥控充液式液力偶合器、1750mm長度的鑄焊封底中部槽、?48×152mm緊湊型中雙鏈、4000kN中部啞鈴聯(lián)接、液壓馬達(dá)低速緊鏈和機尾伸縮輔助緊鏈、配置減速器油溫和油位及冷卻水流量和壓力監(jiān)控系統(tǒng)。

4 后部刮板輸送機工業(yè)性試驗

4.1 后部刮板輸送機地面試驗

4.1.1 地面布置

塔山煤礦首采工作面設(shè)備地面聯(lián)合試運轉(zhuǎn)場地布置在塔山煤礦材料場，工作面設(shè)備按右工作面布置，轉(zhuǎn)載機、破碎機布置長度為48.1m。端頭支架布置在轉(zhuǎn)載機、破碎機兩側(cè)，前部和后部刮板輸送機長度為72.01m，機頭和機尾中心線距離為7.2m，中部中心線距離為7.2m。中部支架布置34架，過渡支架頭部和尾部分別布置3架和4架，動力中心及泵站沿軌道外側(cè)布置成一列。在布置安裝完轉(zhuǎn)載機和端頭支架后，按預(yù)定的設(shè)備定位尺寸布置安裝前部和后部刮板輸送機的機頭、中部槽和機尾，最后布置安裝液壓支架。

4.1.2 地面聯(lián)合試運轉(zhuǎn)主要任務(wù)

由于首采工作面配套設(shè)備多為新研制設(shè)備且涉及到國內(nèi)外多種設(shè)備，進(jìn)行地面聯(lián)合試運轉(zhuǎn)是保證配套設(shè)備在井下綜放工作面順利安裝和井下工業(yè)性試驗正常進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，因此，設(shè)備地面組裝試運轉(zhuǎn)非常重要，要求所有設(shè)備進(jìn)行單機試運行和聯(lián)合試運轉(zhuǎn)。根據(jù)設(shè)備關(guān)鍵部位的尺寸配套關(guān)系及調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，本次地面試運轉(zhuǎn)需要完成以下幾項任務(wù)：

（1）對全部設(shè)備進(jìn)行數(shù)量、規(guī)格和質(zhì)量驗收，校核全部技術(shù)資料；

水利事業(yè)單位部門預(yù)算與決算結(jié)合的實務(wù)探索…………………………………………… 蓋志杰，聶 勇(12.35)

（2）對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，對動力中心、液壓泵站以及噴霧泵站進(jìn)行單機和聯(lián)合調(diào)試；

（3）對端頭支架、轉(zhuǎn)載機、破碎機及刮板輸送機機尾進(jìn)行單機和聯(lián)合運轉(zhuǎn)調(diào)試，校核各設(shè)備的配套尺寸；

（4）對前部和后部刮板輸送機、支架以及采煤機進(jìn)行單機和聯(lián)合運轉(zhuǎn)調(diào)試，校核各設(shè)備的配套尺寸，同時調(diào)試軟啟動與張緊機尾；

（5）對自動張緊機尾和刮板輸送機自動張緊系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試；

（6）根據(jù)現(xiàn)場使用情況，對設(shè)備不符合整體要求以及不協(xié)調(diào)的細(xì)節(jié)進(jìn)行改造和完善。

上述6項內(nèi)容完全按照綜放工作面配套設(shè)備安裝和調(diào)試技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，各設(shè)備相互銜接關(guān)系正確，相互尺寸匹配，符合技術(shù)規(guī)范要求，設(shè)備聯(lián)合試運轉(zhuǎn)性能可靠且運行平穩(wěn)。

4.1.3 地面組裝和配套檢查結(jié)果

依據(jù)大同塔山首采放頂煤工作面機頭配套圖和大同塔山首采放頂煤工作面機尾配套圖對以下內(nèi)容進(jìn)行檢查：

（1）工作面中部“三機”配套檢查。檢查支架與輸送機聯(lián)接關(guān)系、采煤機與刮板輸送機配套尺寸、梁端距、支架與輸送機配套尺寸、后部刮板輸送機中部槽與工作面支架配套尺寸是否符合配套圖的尺寸要求。

（2）工作面機頭和機尾“三機”配套檢查。檢查采煤機與輸送機配套尺寸、梁端距、支架與刮板輸送機配套、后部刮板輸送機中部槽與工作面支架配套尺寸是否符合配套圖的尺寸要求。

4.1.4 地面試驗情況

后部刮板輸送機在地面試運轉(zhuǎn)中與配套設(shè)備進(jìn)行了匹配和測試，結(jié)果見表1。

表1 后部刮板輸送機在地面試運轉(zhuǎn)中與配套設(shè)備的匹配狀況

4.2 后部刮板輸送機井下工業(yè)性試驗

4.2.1 試驗地點及條件

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機與相應(yīng)配套的設(shè)備在塔山礦8105綜放工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗。開采面為本井田內(nèi)3?！?＃煤層，厚度為1.63～29.21m，最小厚度為9.65m，平均厚度為15.72m。8105放頂煤工作面長度為207m，走向長度為2965.9m，平均采高為4.5m。煤巷斷面為矩形斷面，帶式輸送機巷和回風(fēng)巷的長、寬、高均為2800m、5.5m和3.6m。

4.2.2 井下工業(yè)性試驗情況

后部刮板輸送機井下工業(yè)性試驗測試項目和結(jié)果見表2。

5 后部刮板輸送機工業(yè)性試驗效益分析

5.1 技術(shù)效果分析

通過對SGZ1200／2000型后部刮板輸送機的研制，對制約工作面后部輸送設(shè)備使用性能和運行可靠性的重載高強度鏈傳動系統(tǒng)、可控調(diào)速軟啟動裝置、傳動裝置綜合監(jiān)控傳輸系統(tǒng)、重載1000kW行星減速器、高可靠性與長壽命輸煤槽、高強度、緊湊型端卸機頭架、電液控制自動伸縮機尾等關(guān)鍵技術(shù)和元部件進(jìn)行開發(fā)、技術(shù)攻關(guān)和工業(yè)性試驗，使得裝機功率為2×1000kW、輸送能力為3000t／h、運距為250m、壽命過煤量為2000萬t的大運量、自動化、智能化、高可靠性且適應(yīng)特厚煤層大采高綜放工作面的專用后部刮板輸送機成為現(xiàn)實。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

5.2.1 國產(chǎn)化經(jīng)濟(jì)效益

按照目前國際煤炭的行業(yè)形勢，從國外進(jìn)口一套同類型的后部刮板輸送機大約需要3000～4000萬元，而公司自己研發(fā)制造一套僅需要1000萬元左右，成本相差3～4倍，而且設(shè)備的備品配件、維護(hù)保養(yǎng)、培訓(xùn)指導(dǎo)等費用差別也是很可觀的。公司通過自主研發(fā)和工業(yè)性試驗，可以形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果和產(chǎn)品，不僅可廣泛應(yīng)用于我國煤礦井下大采高特厚煤層綜放開采技術(shù)配套，而且可以廣泛參與國際競爭，在國際市場上占據(jù)一定的份額，形成具有一定國際影響的綜放技術(shù)與裝備。

表2 后部刮板輸送機井下工業(yè)性試驗測試項目和結(jié)果

5.2.2 原煤生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益

從2010年11月1日至2011年1月30日為期3個月的工業(yè)性試驗期間，SGZ1200／2000型后部刮板輸送機在8105工作面共輸送原煤272.3萬t，銷售收入達(dá)125802.6萬元，實現(xiàn)利潤25160.52萬元，實現(xiàn)利稅57869.2萬元。

6 結(jié)語

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機與順槽設(shè)備運能匹配，煤流順暢；綜合監(jiān)控系統(tǒng)顯示正常，可正確顯示傳動裝置的工作狀態(tài)，傳動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；機頭架、機尾架功能良好、安全可靠；鏈輪組件磨損正常、運行平穩(wěn)；中部槽及開天窗槽接口精確、無錯口、刮板運行平穩(wěn)。該套設(shè)備在結(jié)構(gòu)、強度、可靠性和維護(hù)性等方面都達(dá)到了配套和設(shè)計要求。

［1］ 梅伏萍，馬繼光，王震.大采高綜采工作面刮板輸送機的總體設(shè)計［J］.煤炭技術(shù)，2008（11）

［2］ 張永勝.泗河煤礦綜采工作面刮板輸送機的選型分析［J］.中國煤炭，2012（8）

Research and industrial test of rear scraper conveyor for fully mechanized working face with large mining height

Jia Qinghua
（Mine Electromechanical Institute，Technical Center of Datong Coal Mine Group Co.，Ltd，Datong，Shanxi 037003，China）

According to the characteristics of ultrahigh seam in Datang Tashan Coal Mine of Datong Coal Mine Group，Datong Coal Mine Group developed a SGZ1200／2000－type rear scraper conveyor，which runs stably in the underground during the industrial test period，fits the design requirements in structure，strength，reliability，maintainability and so on，and meets the requirements for fully mechanized working face mining of ultrahigh seam with large mining height.

working face with large mining height，ultrahigh seam，scraper conveyer，industrial test

TD528.3

A

＊“十一五”國家科技支持計劃，項目編號：2008BAB36B00

賈清華（1965－），男，山西大同人，學(xué)士，高級工程師，現(xiàn)任大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司首席專家，主要從事煤礦機電科研技術(shù)工作。

（責(zé)任編輯 路 強）