小河嘴煤礦高效薄煤層成套裝備采煤機(jī)的研制與應(yīng)用

陳小靈 劉忠文 劉小強(qiáng) 霍人中 張世源

（達(dá)竹煤電集團(tuán)小河嘴煤礦，四川達(dá)州 635000）

小河嘴煤礦高效薄煤層成套裝備采煤機(jī)的研制與應(yīng)用

陳小靈 劉忠文 劉小強(qiáng) 霍人中 張世源

（達(dá)竹煤電集團(tuán)小河嘴煤礦，四川達(dá)州 635000）

川煤集團(tuán)達(dá)竹公司在現(xiàn)有薄煤層電牽引采煤機(jī)實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)上，研制出MG150/350-PWD型爬底板式無(wú)鏈電牽引采煤機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MG150/350-PWD型采煤機(jī)）。本文介紹了該采煤機(jī)的特點(diǎn)與工業(yè)性試驗(yàn)情況，可為今后我國(guó)發(fā)展薄煤層采煤機(jī)的研制工作提供一種設(shè)計(jì)思路。

采煤機(jī) 薄煤層 研制 應(yīng)用

四川煤炭產(chǎn)業(yè)集團(tuán)達(dá)竹公司一直以薄、極薄煤層開(kāi)采為主，生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟(jì)效益差、勞動(dòng)環(huán)境及生產(chǎn)條件惡劣，一直是該類(lèi)礦井難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的最大因素，為了擺脫這一困境，達(dá)竹公司必須要在現(xiàn)有薄煤層電牽引采煤機(jī)實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)上，研制出適合達(dá)竹礦區(qū)薄煤層賦存條件的采煤機(jī)。

1 達(dá)竹公司采煤機(jī)的發(fā)展之路

2007年，達(dá)竹公司引進(jìn)刨煤機(jī)，該機(jī)對(duì)于采高低于0.9m的極薄煤層，上下缺口需挑頂，工作量較大，加之設(shè)備頻繁移動(dòng)，護(hù)頂難度加大，準(zhǔn)備工作量比較大，而且僅適用于地質(zhì)變化簡(jiǎn)單的工作面，單產(chǎn)很難提高。

2009年，達(dá)竹公司針對(duì)自身煤層的賦存條件，在永榮礦務(wù)局MG100-TP爬底板采煤機(jī)的基礎(chǔ)上，成功研制出MG110/130-TPD爬底板滾筒式采煤機(jī)，更好地適應(yīng)了達(dá)竹公司煤層薄的特點(diǎn)，最高月產(chǎn)量達(dá)1.5萬(wàn)噸（采高0.75m），在采高0.53m的工作面也有月破萬(wàn)噸的紀(jì)錄。但該采煤機(jī)機(jī)在牽引、截割、控制、裝煤以及適應(yīng)地質(zhì)變化等方面不完善，僅能在高檔普采中使用。

2013年，達(dá)竹公司聯(lián)合山東礦機(jī)集團(tuán)、遼源煤機(jī)廠在MG110/ 130-TPD爬底板滾筒式采煤機(jī)的基礎(chǔ)上，研制了MG150/350-PWD型采煤機(jī)。并在達(dá)竹公司小河嘴煤礦試驗(yàn)成功。

該采煤機(jī)用于薄煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采，完全適應(yīng)達(dá)竹公司煤層薄、礦井地質(zhì)復(fù)雜、大傾角等特點(diǎn)，最高月產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)噸，平均月產(chǎn)量2.5萬(wàn)噸。

2 MG150/350-PWD型采煤機(jī)的研制

MG150/350-PWD型采煤機(jī)應(yīng)適應(yīng)達(dá)竹礦區(qū)薄煤層賦存條件。不僅能夠滿足截割頂、底板和堅(jiān)硬夾矸的需要，而且性能參數(shù)要滿足工作面高效生產(chǎn)等要求。該采煤機(jī)研制應(yīng)遵循如下主要原則：

（1）滿足工作面生產(chǎn)能力30萬(wàn)t/a要求。

（2）有較強(qiáng)的地質(zhì)條件適應(yīng)能力，機(jī)面高度盡可能低、切割功率盡量大、機(jī)身長(zhǎng)度盡量短。

（3）為適應(yīng)煤層變化，提高切割效率，應(yīng)采用雙滾筒結(jié)構(gòu)并有適當(dāng)?shù)恼{(diào)高范圍；采煤機(jī)在工作面能自開(kāi)缺口以減少輔助工作量。

（4）應(yīng)有完善的自動(dòng)控制系統(tǒng)與故障診斷系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)遠(yuǎn)程操縱和故障的早期處理。

（5）電控系統(tǒng)要有高強(qiáng)的抗震性，系統(tǒng)各原器件配置必須有高穩(wěn)定性和先進(jìn)性。

3 MG150/350-PWD型采煤機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

（1）由于采煤機(jī)主體部分懸出刮板機(jī)，過(guò)橋連接部分厚度小，從而加大了過(guò)煤高度，取消了采空區(qū)側(cè)的導(dǎo)向管結(jié)構(gòu)而改為導(dǎo)向滑靴結(jié)構(gòu)，避免了因磨損導(dǎo)致的無(wú)法更換刮板機(jī)導(dǎo)向桿的難題。

（2）采煤機(jī)搖臂采用了“U”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采煤機(jī)截割滾筒處于搖臂減速箱體側(cè)面與煤壁之間形成封閉空間內(nèi)，滾筒截割下來(lái)的煤炭因減速箱側(cè)面的阻擋，大部分順著滾筒葉片拋向刮板運(yùn)輸機(jī)，從而解決了薄煤層由于滾筒直徑過(guò)小，裝煤效果差的問(wèn)題。

（3）液壓調(diào)高控制系統(tǒng)采用封閉式油箱設(shè)計(jì)，除過(guò)濾器外其余液壓件均設(shè)在外部，既調(diào)試方便，又可保護(hù)油質(zhì)清潔。

（4）具有四象限工作的優(yōu)越特性，采煤機(jī)可根據(jù)生產(chǎn)的需要實(shí)現(xiàn)加速減速或停止，尤其在煤層傾角較大的工作面，在機(jī)器可能下滑的情況下，采煤機(jī)能按要求給定的速度向下運(yùn)行。

（6）操作方便，可靠性高，事故率低，開(kāi)機(jī)率高，可滿足高產(chǎn)高效工作面的需要。

（7）PLC控制、GOT顯示、單點(diǎn)啟動(dòng)、多點(diǎn)操作，可離機(jī)控制。

4 MG150/350-PWD型采煤機(jī)的工業(yè)性試驗(yàn)

MG150/350-PWD型采煤機(jī)在小河嘴煤礦4026（21）工作面進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，試驗(yàn)情況如下

4.1 采煤機(jī)過(guò)斷層截割巖石的能力

4026工作面無(wú)較大斷層最大落差，但工作面有四個(gè)較大起伏段，特別是下段約20米及過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)，截割巖量達(dá)到采高的50～8 0%，采煤機(jī)在通過(guò)這些點(diǎn)時(shí)，均順利通過(guò)。由此也可以看出MG150/350-PWD采煤機(jī)具備較強(qiáng)的截割巖石的能力。

4.2 采煤機(jī)正常工作時(shí)生產(chǎn)能力

正常工作時(shí)，每天割8刀，每刀進(jìn)尺0.8m，煤炭容重1.45t/m3，采煤機(jī)生產(chǎn)能力為：

工作面日生產(chǎn)能力=工作面長(zhǎng)度×割煤高度×每刀進(jìn)尺×每天進(jìn)刀數(shù)×煤炭容重×工作面回采率=130×0.9×0.8×8×1.45 =1085（t）

工作面月生產(chǎn)能力=工作面日生產(chǎn)能力×月工作日數(shù)×正規(guī)循環(huán)率=1085×30×0.85 =27757t

工作面年生產(chǎn)能力=工作面月生產(chǎn)能力×11 = 20757×12 =33萬(wàn)t

4.3 采煤機(jī)牽引速度工作面往返雙向割煤，割煤速度3m/min。

4.4 采煤機(jī)機(jī)身設(shè)計(jì)滿足生產(chǎn)要求

采煤機(jī)通過(guò)采用雙電機(jī)布置結(jié)構(gòu)，提高了裝機(jī)功率，減小了主機(jī)架厚度；設(shè)計(jì)的過(guò)煤空間滿足生產(chǎn)要求。

5 主要結(jié)論

（1）MG150/350-PWD型采煤機(jī)完全適應(yīng)達(dá)竹公司小河嘴煤礦的薄煤層賦存條件，最高月產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)噸，平均月產(chǎn)量2.5萬(wàn)噸。實(shí)現(xiàn)了0.9m以下的薄煤層高產(chǎn)高效開(kāi)采。

（2）MG150/350-PWD型采煤機(jī)的成功研制將為達(dá)竹煤電今后可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)資源平衡開(kāi)采、緩解生產(chǎn)接續(xù)矛盾、充分利用煤炭資源、延長(zhǎng)礦井生產(chǎn)壽命、實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均具有十分重要的意義。

［1］章立強(qiáng)，黃國(guó)旺.MG100 /238-WD型薄煤層電牽引采煤機(jī)的研制［J］.煤礦機(jī)電，2007.6.

［2］冉濤.MG200/456-WD型薄煤層電牽引采煤機(jī)［J］.煤礦開(kāi)采，2005. 10.

Sichuan coal group company of bamboo in the existing thin coal seam electrical traction shearer，on the basis of practical application，developed the MG150/350-PWD climbing floor type without chain electric traction shearer （hereinafter referred to as MG150/350-PWD type coal winning machine）. This paper introduces the characteristic of the coal winning machine and industrial test， but for the future development in our country the development of thin seam coal winning machine work to provide a design idea.

coal mining machine Thin coal seam The development application