1m以下薄煤層開采設(shè)備研制與應(yīng)用

摘 要：文章主要介紹了小青礦對(duì)1m以下薄煤層開采設(shè)備的研制與應(yīng)用情況。通過對(duì)原刨煤工作面使用的運(yùn)輸機(jī)、液壓支架及相關(guān)的刨煤設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)改造，降低了刨煤設(shè)備的總體開采高度，減少了設(shè)備占用的空間體積，增加了工人設(shè)備維修的安全作業(yè)空間，實(shí)現(xiàn)了1m以下的薄煤層開采，為鐵煤集團(tuán)的薄煤層開采創(chuàng)造了巨大效益。

關(guān)鍵詞：電纜槽；中部槽；千斤頂

1 概述

為開采井下薄煤層，鐵煤集團(tuán)公司在2000年引進(jìn)德國(guó)DBT公司刨煤機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤層厚度在1.2m～1.8m之間的薄煤層煤炭的開采。但鐵煤集團(tuán)公司各礦井隨著開采時(shí)間的推移，中、厚煤層開采的已經(jīng)所剩不多，相對(duì)比煤層厚度在1m以下的超薄煤層的煤炭?jī)?chǔ)量占剩余煤炭?jī)?chǔ)量的很大比例，而這部分煤炭利用現(xiàn)有的刨煤設(shè)備無法進(jìn)行開采，現(xiàn)在全國(guó)都沒有開采1m以下薄煤層的設(shè)備和方法。為解決開采1m以下薄煤層這一難題，我礦根據(jù)刨煤工作面現(xiàn)用的刨煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、液壓支架等設(shè)備使用和采場(chǎng)的實(shí)際情況，研究出一套適合開采煤層厚度在0.8m～1.2m之間的薄煤層的設(shè)備改造方案。

2 1m以下薄煤層開采機(jī)械設(shè)備改造方案

2.1 運(yùn)輸機(jī)改造（如圖1）

2.1.1 電纜槽設(shè)計(jì)改造

原刨煤設(shè)備配套的電纜槽厚度170mm，重新設(shè)計(jì)制作70mm厚度電纜槽，電纜槽內(nèi)只鋪設(shè)信號(hào)電纜，冷卻水管吊掛在電纜槽外部，其他電纜通過運(yùn)、回順分別布置而不通過工作面，以此減少設(shè)備占用工作面的空間。

2.1.2 電纜、管線鋪設(shè)線路更改

為增加工作面的作業(yè)空間，把擴(kuò)音電話及急停開關(guān)由側(cè)方改到電纜槽下方；擴(kuò)音電話的￠20電源線及環(huán)形供液￠25的進(jìn)回液膠管兩根管線不在電纜槽里面穿過，而在運(yùn)輸機(jī)中部槽邊緣的電纜槽下面的圓孔內(nèi)穿行固定。

在工作面回風(fēng)順槽安設(shè)移動(dòng)變電站一臺(tái)，運(yùn)輸機(jī)開關(guān)及刨煤機(jī)開關(guān)各一臺(tái)。運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾電機(jī)、刨煤機(jī)機(jī)尾電機(jī)使用的2根70mm2電纜及2根95mm2電纜直接由回風(fēng)順槽安設(shè)的開關(guān)接入（不經(jīng)過工作面）。

2.2 液壓支架改造（如圖2、圖3）

2.2.1 液壓支架的電液控制器由原來的螺栓固定方式改造為滑道銷軸固定，并安設(shè)了行程為500mm的滑道，當(dāng)檢修電液控制器時(shí)，可把電液控制器由原位置向架前拉出500mm，即方便了檢修，又增加了日常作業(yè)空間。

2.2.2 為方便日常檢修維護(hù)工作，將液壓支架急停按鈕固定位置向液壓支架頂梁前方移動(dòng)250mm。

2.2.3 液壓支架的平衡千斤頂雙向鎖固定位置由掩護(hù)梁改至頂梁立柱柱窩后側(cè)，當(dāng)雙向鎖出現(xiàn)故障時(shí)，檢修人員不用鉆到液壓支架掩護(hù)梁處進(jìn)行作業(yè)，既便于檢修維護(hù)，又提高了安全系數(shù)。

2.2.4 對(duì)液壓支架多通塊進(jìn)行改造，由原來直立布置改成水平布置，增大作業(yè)空間。

2.2.5 簡(jiǎn)化液壓支架側(cè)護(hù)千斤頂、抬柱腳千斤頂?shù)母邏汗苈罚瑴p少維護(hù)量。

2.2.6 根據(jù)實(shí)際使用要求，縮短液壓支架千斤頂與液壓閥之間相連的高壓膠管尺寸，增大作業(yè)空間。

電液控制器至多通塊之間的B型￠19噴霧主干管，由原來的1500mm，縮為650mm長(zhǎng)。

推移千斤頂?shù)腂型￠12.5連接高壓膠管，原長(zhǎng)2500mm，縮至1400mm長(zhǎng)。

2.2.7 改變液壓支架立柱控制方式，去除不符合實(shí)際的支架邁步功能。刨煤支架立柱的進(jìn)回液系統(tǒng)由原來2進(jìn)2回，現(xiàn)改為1進(jìn)1回，減少兩根高壓膠管，同時(shí)電磁閥處減少2處接頭，方便檢修作業(yè)。

2.3 運(yùn)輸機(jī)底座改造（如圖4）

對(duì)運(yùn)輸機(jī)頭與底座的連接方式進(jìn)行改造。原連接方式為螺栓連接存在問題，一是機(jī)頭與底座間不能擺動(dòng)，生產(chǎn)過程中鏈接螺栓易折斷；二是連接總高度較高，達(dá)到610mm。經(jīng)過改造把螺栓連接方式改成銷軸鉸接方式，使機(jī)頭與底座可相對(duì)擺動(dòng)45°減少了事故率，同時(shí)縮小機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)尾之間搭接距離為510mm。

3 實(shí)施效果

小青礦于2014年2月對(duì)第4套刨煤機(jī)設(shè)備進(jìn)行改造，并于3月份投入到大興礦N1E-902刨煤工作面使用，N1E-902刨煤工作面走向長(zhǎng)度342m，傾向長(zhǎng)度200m，工作面煤的工業(yè)牌號(hào)為長(zhǎng)焰煤，煤層厚度在0.84～1.20m之間，一般煤厚為1.02m。現(xiàn)改造的這套刨煤設(shè)備在大興礦N1E-902刨煤工作面使用狀況良好，達(dá)到了預(yù)期效果。證明了小青礦研制并改造的這套刨煤設(shè)備完全適用于1m以下的薄煤層開采。

4 結(jié)束語

這套薄煤層開采設(shè)備改造成功，開創(chuàng)了1m以下的薄煤層開采的先河，解決了1m以下薄煤層開采的難關(guān)?，F(xiàn)該套設(shè)備經(jīng)過在大興礦N1E-902工作面實(shí)際驗(yàn)證，使用效果良好，設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，完全適用于1m以下薄煤層的開采。該套超薄煤層開采設(shè)備的投入使用，填補(bǔ)了用刨煤設(shè)備開采1m以下薄煤層的一項(xiàng)歷史空白，給煤炭企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]徐灝，邱宣懷，等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

[2]程居山，等.礦山機(jī)械[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1997，5.

[3]牛樹仁，等.煤礦固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備[M].煤礦工業(yè)出版社，1997，1.

作者簡(jiǎn)介：關(guān)英卓（1973，7-），遼寧撫順人，本科學(xué)歷，1996年9月畢業(yè)于遼寧師范大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)，工程師，現(xiàn)任鐵法煤業(yè)集團(tuán)有限公司小青煤礦機(jī)修廠主任，研究方向：煤礦機(jī)械。