EBZ132CZ懸臂式掘進機改進及應(yīng)用

鄭自和

摘要本文分析了EBZ132CZ懸臂式掘進機在使用過程中出現(xiàn)的問題，主要包括設(shè)備冷卻、掘進機拖纜裝置及粉塵防治3個方面問題，針對3個問題提出了解決辦法，對EBZ132CZ懸臂式掘進機進行改進應(yīng)用。

關(guān)鍵詞掘進機；冷卻；拖纜；除塵

綜掘機是煤礦掘進的主要發(fā)展方向。而掘進機又是煤礦機掘的一個關(guān)鍵設(shè)備.掘進機在應(yīng)用中質(zhì)量的好壞，不僅直接影響煤礦巷道的施工質(zhì)量和施工速度，而且關(guān)系到施工的安全和支護的效果。采掘并舉，掘進先行。為了極大的緩解我礦采掘銜接緊張的局面。因此，我礦2013年決定安排兩個綜掘工作面，-1121（21）風(fēng)巷和-1121（21）機巷，均采用EBZ132CZ懸臂式掘進機掘進。

1綜掘機應(yīng)用中存在的問題

1121（21）風(fēng)巷和1121（21）機巷巷道長度近2000m，K21煤層平均傾角45°左右，煤厚僅1.3m，巷寬設(shè)計3.3m。單憑掘進機截割至設(shè)計斷面不現(xiàn)實，底板巖石部分必須采用打眼爆破方式。因此，在EBZ132CZ懸臂式掘進機使用過程中，存在有以下3個問題：

1）隨著掘進巷道增長，通風(fēng)減弱，風(fēng)冷對設(shè)備冷卻不足，掘進機空載運行時，液壓泵軸端軸承處由于摩擦也會達到55℃～80℃，而在實際掘進過程中油溫達80℃以上，導(dǎo)致設(shè)備故障頻發(fā)，為了冷卻設(shè)備，過多的冷卻水排出在磧頭，在水中綜綜掘機也常被深陷煤潭而“不能自拔”，同時在高溫環(huán)境下作業(yè)下，大部分綜掘司機因高溫炙烤周身長滿痱子而得皮膚病，職工時常也有燙傷的現(xiàn)象，很不利于職工的身體健康與安全生產(chǎn)，這嚴重制約我礦綜掘進機的正常使用。

2）EBZ132CZ懸臂式掘進機行走過程中，電纜在地上前后移動，需專人進行監(jiān)管并進行拖動，體力消耗大，綜掘機在切割磧頭前進與后退過程中，也時常有壓壞電纜的現(xiàn)象，對安全造成嚴重影響。

3）在綜合機械化掘進過程中會產(chǎn)生大量粉塵，造成作業(yè)場所的現(xiàn)場作業(yè)人員視線受阻，吸入大量粉塵，嚴重威脅員工的身心健康，影響安全生產(chǎn)。

2改進方案

1）針對冷卻問題，結(jié)合綜掘機的日常維護經(jīng)驗，提出了增加冷卻部件、提高冷卻水量與延長水冷卻時間，并對綜掘機進動態(tài)與靜態(tài)綜合冷卻標(biāo)本兼治，并把冷卻水引入專用管路排入水溝，減少磧頭積水。

2）設(shè)計一種類似采煤機用的電纜槽，讓電纜在專用電纜槽中隨著綜掘機一起前后移動，從而保證電纜的安全運行，節(jié)約人力資源。

3）引進采用除塵器、附壁風(fēng)筒相結(jié)合的通風(fēng)除塵系統(tǒng)，由除塵器、附壁風(fēng)筒、吸塵罩、負壓風(fēng)筒組成。該配套方案通過附壁風(fēng)筒控塵、除塵器抽塵、凈化，處理綜掘工作面截割產(chǎn)生的粉塵，系統(tǒng)主要設(shè)備除塵器選用中煤科工集團重慶研究院研制生產(chǎn)的KCS-250型礦用過濾濕式旋流除塵器，其結(jié)構(gòu)根據(jù)氣、粒兩相流理論設(shè)計，集噴霧、過濾及旋流脫水于一體，除塵、脫水效率高。

3實施過程

1）將進水管由原來的φ16改為φ25的管路，并在進水側(cè)增加一臺加壓泵，大大增加進水流量與壓力。進入綜掘機后先分成兩路，一路通過減壓閥后進入內(nèi)外噴進行除塵，再一路又分成四組獨立的水路，在主回油管路中安裝三組專用冷卻器，對設(shè)備運行時的回油進行冷卻，其中兩路冷卻后排入主水管中，另一路冷卻水再進入電機進行冷卻后排入主排水管中，最后一路水進入油箱冷卻器后也排入主排水管中，這樣才能保證水冷卻系統(tǒng)對綜掘機進行動態(tài)與靜態(tài)的冷卻，并對冷卻出水通過專用管路排入水溝及時排出巷道，防止在磧頭積水使綜掘機被陷。

2）借鑒采煤機的行走方式，設(shè)計出了類似的拖纜裝置，在二運架下的皮帶機尾側(cè)加工約每塊長寬高1500mmX320mmX350mm、鋼板厚度為5mm，總長度達15m的電纜槽10塊，安裝在三運機尾側(cè)，并在二運機頭處加裝拖纜裝置，用扎帶把電纜與水管固定在電纜夾上。

3）由礦總工辦設(shè)計，并購買了KCS-250型礦用過濾濕式旋流除塵器，將除塵器安置于掘進機三運皮帶機尾處，將除塵裝置與掘進機配套達到能隨掘進機在掘割作業(yè)過程中前后移動，使之成為有機整體，從而解決掘進機截割過程中粉塵問題。同時采取在綜掘機的前方增加一組環(huán)行的噴霧裝置，并在水中加入壓風(fēng)，增大水的壓力和水霧噴出速度，減小噴出水霧顆粒，捕塵效果良好。

4綜合效果分析

1）經(jīng)過改進后，綜掘機的溫度由最初的80℃以上，下降到現(xiàn)在的40℃～50℃。從而提高了掘進機開機率，各種液壓元件也得到很好的保護，設(shè)備故障率也大為降底。以前油溫高，液壓泵經(jīng)常損壞，我礦己壞三臺，因為此泵為德國生產(chǎn)，進口泵國內(nèi)無法維修，只能整機購進價格貴達15萬元/臺，兩五聯(lián)閥也易損壞，一組達10萬元以上，所用0形圈也達70元個，更換頻繁，油缸密封件也達百元以上，過濾網(wǎng)也易堵塞，價格在300～800元不等，總共為礦節(jié)約成本達60萬元以上，減少了對生產(chǎn)的影響。水經(jīng)冷卻后匯聚在專用的25管路引出排入水溝中，減少磧頭水的沉積，使磧頭保持干燥，改善作業(yè)環(huán)境，文明生產(chǎn)得到進一步的改觀。目前，已在我礦的2個綜掘面得到推廣使用，應(yīng)用情況十分良好。

2）當(dāng)綜掘機在運行時，電纜與水管在電纜夾的牽引下在電纜槽中進行滑行，不需人工進行拖拽，節(jié)約了人力，以每月4500元/人，按現(xiàn)在一天三班作業(yè)，一年就減少16.2萬元，降低了勞動成本，減少傷害事故的發(fā)生。同時電纜夾對電纜與水管起到了很好的保護作用，對頂板掉下的塊矸以及外力的沖擊也有一定的防護作用，從而使電纜受損的幾率大為下降，70平方電纜每米約為200元，以40m計算更換需8000元，全年共計損失約3萬元以上，在綜掘機今后的使用總共為礦節(jié)約成本達50萬元以上，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，為高產(chǎn)高效掘進提供技術(shù)支持。

3）當(dāng)掘進機截割斷面時，除塵裝置通過機載式的底腳支承連接件與綜掘機聯(lián)接固定，當(dāng)需掘割工作綜掘機司機開啟綜掘機油泵時，除塵裝置風(fēng)機自動運行，即只要綜掘機運行除塵裝置風(fēng)機就自動運行工作。隨綜掘機掘割工作而移動，達到更好更快的除塵效果，綜掘機不工作時除塵裝置自動停止工作。在綜掘機前方增加的一組環(huán)行的噴霧裝置，加入壓風(fēng)后，減小了噴出水霧顆粒，捕塵效果良好。主要效果在于對礦工職業(yè)病防治，減少煤塵堆積，保證安全生產(chǎn)。