大傾角俯采條件下采煤機(jī)的改造與維護(hù)技術(shù)

【摘要】亳州煤業(yè)股份有限公司1042綜采工作面為大傾角俯采工作面，該工作面地質(zhì)條件極其復(fù)雜，井下斷層多，煤層賦存極不穩(wěn)定、變化大，煤層傾角大。在這樣的地質(zhì)環(huán)境下，采煤機(jī)等機(jī)電設(shè)備容易損壞，該礦技術(shù)人員對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行了一系列改造，主要包括對(duì)平滑靴、導(dǎo)向滑靴、行走輪軸軸套的改造，同時(shí)強(qiáng)化對(duì)截割部電機(jī)電纜、行走輪組和驅(qū)動(dòng)輪組的維護(hù)，從而有效延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，減少了設(shè)備故障率。

【關(guān)鍵詞】大傾角；俯采；采煤機(jī)；改造

引言

亳州煤業(yè)股份有限公司礦井地質(zhì)條件極其復(fù)雜，井下斷層多，煤層賦存極不穩(wěn)定、變化大，煤層傾角大。采煤工藝為傾斜長(zhǎng)壁采煤法，基本上全是俯采工作面，俯采角度大。最具代表的當(dāng)屬1042綜采工作面，該工作面平均走向長(zhǎng)414.5米，傾向長(zhǎng)138米，煤層厚度1.0～4.2m，平均厚度3.2m，煤層賦存較穩(wěn)定。工作面煤層傾角9°～34°，平均傾角為15°。平均俯采角度為21°，最大俯采角度為34°。工作面共揭露組合斷層17條，正斷層33條，落差大于2.0m的有18條。受斷層影響工作面內(nèi)巖石較多。工作面地質(zhì)條件異常復(fù)雜，斷層多，煤層賦存極不穩(wěn)定，厚度不均，不連續(xù)，俯采角度大，巖石通常占整個(gè)工作面的1/3以上，且?guī)r石硬度系數(shù)高，煤機(jī)破巖困難刮板輸送機(jī)易損壞。特別是1042工作面，由于是大俯角回采，綜采設(shè)備很容易受到損壞。為了克服這些困難，我們經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，對(duì)工作面的一些機(jī)電設(shè)備進(jìn)行了必要的改造，并且加強(qiáng)維護(hù)工作，取得了較好的效果。鑒于篇幅的限制，這里僅對(duì)1042工作面采煤機(jī)的改造與維護(hù)情況進(jìn)行介紹。

煤機(jī)是綜采工作面的主要的落煤設(shè)備，對(duì)工作面的高產(chǎn)高效至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)1042工作面地質(zhì)條件的綜合分析，我們選用MG500/1130-WD型采煤機(jī)，這種型號(hào)的采煤機(jī)機(jī)身高度較低，但功率較高，滾筒直徑較大，裝煤效果較好，穩(wěn)定性也比較高，對(duì)該地質(zhì)條件的適應(yīng)性較好。盡管如此，仍然需要對(duì)其進(jìn)行一系列改造并加強(qiáng)維護(hù)，以減少故障率。

1、平滑靴的改造

工作面俯采角度大，采煤機(jī)重心向煤幫偏移平滑靴受力增大，磨損加劇，且平滑靴與運(yùn)輸機(jī)溜槽接觸面減少，為使采煤機(jī)正常運(yùn)行，將采煤機(jī)平滑靴焊接耐磨層加高20mm，增加了平滑靴的耐磨程度和煤機(jī)機(jī)身的傾斜度，如圖1所示。

2、導(dǎo)向滑靴的改造

由于工作面俯采角度大，采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴與運(yùn)輸機(jī)銷(xiāo)排銷(xiāo)軌配合狀態(tài)發(fā)生位移，從而使導(dǎo)向滑靴老塘側(cè)與銷(xiāo)排摩擦，致使導(dǎo)向滑靴受力過(guò)大損壞嚴(yán)重，針對(duì)導(dǎo)向滑靴的磨損特在導(dǎo)向滑靴的老塘側(cè)補(bǔ)焊5mm厚耐磨層，使煤機(jī)齒軌輪組與銷(xiāo)排嚙合的縱向中心線盡量保持一致，如圖2所示。

3、煤機(jī)行走輪軸軸套改造

由于采煤機(jī)長(zhǎng)期俯采運(yùn)行，行走機(jī)構(gòu)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，加上行走輪上有一個(gè)軸向的向外的力，容易使行走輪軸向外拉，從而帶動(dòng)行走輪軸穿心螺栓向外拉，導(dǎo)致螺栓斷或行走部機(jī)身載絲拉縷，后者會(huì)造成行走輪軸無(wú)法固定，針對(duì)這種情況，我們研制了軸套改造裝置，可以更換的軸套改造裝置，有效避免了機(jī)身載絲拉縷后無(wú)法固定行走輪軸的現(xiàn)象，如圖3所示。

4、行星機(jī)構(gòu)的改造

由于1042面俯采角度大，矸石較硬，煤機(jī)滾筒內(nèi)圈與行星機(jī)構(gòu)外圈易進(jìn)入碎矸石，長(zhǎng)期摩擦易使行星機(jī)構(gòu)外圈磨損，行星機(jī)構(gòu)固定螺栓孔磨裂，造成行星機(jī)構(gòu)損壞，嚴(yán)重時(shí)要更換搖臂，針對(duì)這種情況我們采取在行星機(jī)構(gòu)與滾筒間加一層100mm寬皮帶的方法，防止較大的矸石進(jìn)入滾筒磨損行星機(jī)構(gòu)。

5、截割部電機(jī)電纜的防護(hù)

截割電機(jī)電纜從機(jī)身出來(lái)時(shí)，有一部分暴露在連接架處，升降搖臂時(shí)電纜容易與矸石或搖臂擠壓，造成供電安全隱患。我們采取電纜在外露處另加一層電纜護(hù)套，加粗電纜外徑的方法，防止電纜進(jìn)入連接架的接縫中造成電纜擠傷。并在煤機(jī)行走部與連接架之間上部加一層皮帶防止矸石進(jìn)入擠傷電纜。

6、行走輪組和驅(qū)動(dòng)輪組的維護(hù)

由于工作面俯采角度大，采煤機(jī)行走輪組輪齒不能正常嚙合齒軌，致使行走輪組輪齒磨損嚴(yán)重和軸承損壞，針對(duì)這種情況，我們采取六天使行走輪組加油調(diào)向一次。半個(gè)月左右升井大修，更換軸承。

煤機(jī)行走輪組的磨損，同樣對(duì)采煤機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪組造成磨損，使采煤機(jī)行走異響，運(yùn)行困難，我們采區(qū)一個(gè)月更換一次驅(qū)動(dòng)輪組，磨損嚴(yán)重的驅(qū)動(dòng)輪組在地面補(bǔ)焊措施，修復(fù)待用。

7、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)采煤機(jī)和其他機(jī)電設(shè)備的改造與維護(hù)，大幅度減少了機(jī)電事故，使工作面單產(chǎn)水平有了較大的提高，2011年通過(guò)對(duì)設(shè)備的管理創(chuàng)新，在生產(chǎn)條件比2010年更為復(fù)雜的情況下，共生產(chǎn)原煤81.6萬(wàn)噸，增長(zhǎng)27.8%，為礦井增收約2400萬(wàn)元。同時(shí)，通過(guò)改造，增強(qiáng)了設(shè)備對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)能力，增強(qiáng)了安全性能，更增加了設(shè)備的使和壽命，2011年，通過(guò)對(duì)設(shè)備的改造，修復(fù)復(fù)用，節(jié)省了約500萬(wàn)元設(shè)備消耗。