雙滾筒采煤機適于短壁工作面開采的改造與應用

摘要：煤炭作為一種不可再生資源，隨著開采年限的增加，煤炭儲量日益枯竭，對于采煤過程中留下的邊角煤柱或小塊不規(guī)則煤田，由于長度所限，空間距離不夠，雙滾筒采煤機很難運行。因此，為解決雙滾筒采煤機機身過長無法在在短壁工作面開采的問題，我們對采煤機進行改造，縮短機身長度，使其滿足短壁工作面開采。

關(guān)鍵詞：短壁工作面;雙滾筒采煤機;縮短;滾筒中心距

一、概述

邢臺礦7306底工作面切眼長度為17.7m，屬短壁工作面，我礦現(xiàn)有的采煤機皆屬于長壁工作面開采機型，由于長度所限，空間距離不夠，采煤機無法在短壁工作面運行。為解決雙滾筒采煤機機身過長無法在在短壁工作面開采的問題，通過調(diào)研國內(nèi)外短壁機械化開采技術(shù)，結(jié)合我礦現(xiàn)有采煤機機型，經(jīng)過研究討論，利用我礦現(xiàn)有MG200/466-WD型采煤機進行優(yōu)化改造，縮短機身長度，改造后采煤機兩滾筒中心距為7300mm，滿足切眼17.7m的工作面，符合我礦生產(chǎn)條件要求，而且能與我礦現(xiàn)用的ZY3200/14/34綜采支架、SGZ630/220運輸機相配套。

二、主要內(nèi)容：

7603底工作面設(shè)計可采儲量8.28萬噸（煤厚按2m計算），工作面切眼長度17.7m（平距），后期逐漸延長至62.6m（平距），后退距離543m，工作面為底分層回采，煤厚在0-3m之間，平均煤厚2m，煤層傾角2-7°，平均4.5°。根據(jù)煤層厚度，煤的堅硬系數(shù)等適于選用MG200/466-WD采煤機作為開采機型，但現(xiàn)有466采煤機機身過長，不適于短壁開采，對此，通過調(diào)研短壁機械開采現(xiàn)狀，結(jié)合我礦7603工作面地質(zhì)條件，總結(jié)466采煤機優(yōu)缺點，優(yōu)化技術(shù)參數(shù)，對其進行改進。

通過對采煤機進行深入研究，找出縮短機身和兩滾筒中心距的辦法，特別是根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實際情況，對液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)進行設(shè)計，從而達到縮短采煤機的長度的目的。

1、機械改造：

為保證其總裝機功率不變，截割部與牽引部保持不變，保證了其截割功率與牽引功率;將電控箱整體從機身中移出，放置于裝載機上，電控箱外形尺寸為2600*940*640mm（長*寬*高），SZZ764/132轉(zhuǎn)載機尺寸為940*800mm（寬*高），轉(zhuǎn)載機的寬度滿足要求，轉(zhuǎn)載機槽每塊長度為1500mm，故轉(zhuǎn)載機需要在原有長度上多加裝2塊轉(zhuǎn)載機槽。重新設(shè)計制作采煤機機身連接框架，對連接框架內(nèi)布局重新設(shè)計，將油箱、操作閥組、調(diào)高泵、調(diào)高電機、部分控制元件集成于連接框架內(nèi)，最大限度的提高其空間利用，改造前采煤機兩滾筒中心距為9560mm，改造后為7300mm，減少2260mm。（見圖1）

1.1、改造后主要技術(shù)參數(shù)：

最大采高：3.2m;截深：630mm;滾筒直徑：φ1600mm;

兩滾筒中心距：7300mm;搖臂擺動中心距：3440mm;

滾筒轉(zhuǎn)速：38r/min;牽引力：48KN;截割電機：200KW;

牽引電機30KW;總裝機功率466KW;搖臂重量：5.5T;

牽引部重量：4.32T;總重量：27.5T。

2、電控系統(tǒng)：

改造前采煤機的供電回路由移動變電站、組合開關(guān)、采煤機電控箱及其截割電機、牽引電機和泵電機組成，電控箱安裝在采煤機的中段，與采煤機是一個整體，負荷電機直接通過橡套電纜與電控箱相連，電控箱電源通過放置在轉(zhuǎn)載機上的組合開關(guān)控制，采煤機工作時，通過采煤機電控箱面板上的啟動按鈕和停止按鈕控制組合開關(guān)相應支路的吸合和斷開，實現(xiàn)采煤機的啟動和停止，采煤機的牽引和搖臂的升降則由電控箱面板上的相應按鈕控制。

改造后分離出來的電控箱放置在裝載機上，這樣電控箱與采煤機的最遠距離約為86米，采煤機的各負荷電機電纜需要由原來的7米左右延長至100米左右。另外，為了實現(xiàn)采煤機的各種控制功能和出于安全考慮，需要將采煤機的啟動、急停、左牽、右牽、牽停、左升、左降、右升、右降等控制按鈕以及搖臂電磁閥控制線從轉(zhuǎn)載機上的電控箱中引至工作面采煤機上，同時，為了滿足實際生產(chǎn)需要，還需要保證采煤機的遙控系統(tǒng)能夠正常使用。

采煤機電控系統(tǒng)改進完成后，采煤機的操作方式由之前的2種增為3種，即電控箱控制面板按鈕控制、工作面采煤機上指令發(fā)送器控制以及遙控裝置控制，由于電控箱從采煤機中分離出來，相對于工作面采煤機電控箱控制面板按鈕控制可以理解為近控方式，控制面板按鈕應該甩掉不用，可在采煤機出現(xiàn)電氣故障時，為了方便查找故障，該近控方式依然保留，但必須為控制按鈕加裝護罩，采煤機正常運行時不允許使用，防止在電控箱處出現(xiàn)人為誤操作，為采煤機的安全操作提供保障。

采煤機電氣設(shè)備故障多數(shù)為機身振動造成各電控元件損壞，電控箱分離出來，固定轉(zhuǎn)載機上，較少電控箱振動，可有效的減少因振動所造成的機電故障，保障機組開機率。

三、主要經(jīng)濟和社會效益：

該采煤機的技術(shù)改造，可有效的延長礦井的服務年限，為今后短壁工作面開采提供了寶貴的資料與實踐經(jīng)驗，便于采取正確的回采工藝，優(yōu)化回采參數(shù)，為我礦延長服務年限提供了一種有效途徑，產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]《機械設(shè)計師手冊》聯(lián)合編寫組編，機械設(shè)計手冊，化學工業(yè)出版社，1982

[2]伍麗婭，馮涇若.《短壁采煤機研究與總體設(shè)計》[J].煤礦開采，2002，7（4）：8-10.

[3]伍麗婭，馮涇若.《短壁工作面和短壁采煤機的經(jīng)濟技術(shù)分析》[J].煤礦開采，2002，7（3）：6-8.

作者簡介：吳紅偉（1987-）河北唐山人，助理工程師，現(xiàn)任邢臺礦機修廠主管科員。