采煤機與刮板輸送機的總體配套設計分析

任聰輝

（山西蘭花集團莒山煤礦有限公司， 山西 晉城 048002）

引言

當前，采煤機是煤礦企業(yè)中非常重要的設備，在設計采煤機的過程中必須與刮板輸送機、液壓支架設備進行配套設計。依據(jù)有關礦井設計生產(chǎn)能力，設計出與之匹配的采煤機，進而就可以確定刮板輸送機的運輸能力。與此同時還需要確定好刮板輸送機的配到尺寸，這樣能夠有效地減少采煤機在過彎道的過程中導致出現(xiàn)如下問題：滾筒與刮板輸送機鏟板之間產(chǎn)生干涉現(xiàn)象；平滑靴內(nèi)側面以及刮板輸送機槽板外側形成了干涉現(xiàn)象等。由此可以看出關鍵尺寸能夠對總體設計采煤機起著非常重要的作用，同時對各種配套設備也起著重要的作用。為此以采煤機總體配套設計入手，分析了采煤機配套設備應該注意事項，確定了關鍵參數(shù)的尺寸，能夠從源頭避免采煤機故障問題，進而可以提升采煤機工作面生產(chǎn)效率更好地指導采煤機對應設置的設計。

1 采煤機落煤能力計算及確定

通常情況下采煤機生產(chǎn)能力與如下幾個方面的因素相關采高范圍、牽引速度、滾筒截深[1-2]。一般配套時必須依據(jù)煤礦年產(chǎn)量以及相應的工作條件進行選型，進而可以精確地確定參數(shù)。式（1）為采煤機理論年生產(chǎn)能力（t）：

式中：H 為相應的采煤機最大采高，m；B 為滾筒截割深度，m；v 為采煤機截煤時的工作速度，m/min；ρ 為煤礦井下所采煤層平均密度，g/cm3；h 為采煤機每天實際工作小時數(shù)，h/d；T 為采煤機每年實際工作天數(shù)。

依據(jù)上式可以得到采煤機年產(chǎn)量，并以此為基礎現(xiàn)在刮板輸送機年輸送量，一般該輸送量要大于采煤機年產(chǎn)量1.2～1.5 倍，這樣可以滿足生產(chǎn)的需要。

2 關鍵尺寸確定

通常情況下與采煤機配套的刮板輸送機最大允許水平彎曲度可以在1°，在工作時采煤機在牽引部件的帶動下，借助行走箱傳動系統(tǒng)傳遞到行走輪，進而可以在刮板輸送機上面實現(xiàn)往復運動。因此需要確定采煤機以及刮板輸送機的尺寸，圖1 表示相應的采煤機與刮板輸送機配套圖。

圖1 采煤機與刮板輸送機配套圖

圖1 中，1 表示滾筒；2 表示平滑靴；3 表示相應的行走箱；4 表示相應的刮板輸送機中部槽；A 表示相應的采煤機滾筒內(nèi)側端面到刮板輸送機鏟板之間的距離；B 表示相應的支撐面平滑靴內(nèi)側與刮板輸送機槽幫外側之間的距離；C 表示相應的行走箱外側與刮板輸送機電纜槽內(nèi)側面最突出部位之間的尺寸；L2表示相應的采煤機平滑靴長度；L1表示相應的截割滾筒直徑；S 表示相應的左右兩截割滾筒水平中心距離；α 表示相應的刮板輸送機中部槽水平彎曲角度。

2.1 尺寸A 確定

A 表示餐煤機滾筒內(nèi)側到刮板輸送機鏟板之間的距離，該數(shù)值設計時必須合理否則將會產(chǎn)生一定的問題，比如當該數(shù)值過小時，當采煤機運動到輸送機S 彎位置處，那么滾筒往往會和鏟板發(fā)生干涉現(xiàn)象，并且伴隨著產(chǎn)生大量的激烈震動現(xiàn)象。當該數(shù)值過大，假如采煤機經(jīng)過掃煤后，其工作面位置出現(xiàn)大量的浮煤，那么滾筒裝煤效果將不理想。式（2）為相對合理尺寸A 的計算公式為：

式中：b 為采煤機導向滑靴仰俯采間隙系數(shù)。

2.2 尺寸B 確定

對于尺寸B 而言，當該數(shù)值相對較小時，那么采煤機運動到S 彎時，往往會出現(xiàn)與幫槽刮蹭的現(xiàn)象。當尺寸相對較大時，由于受到刮板輸送機尺寸的限制，將會導致鏟板接觸面積變小，最終引發(fā)采煤機出現(xiàn)掉道的現(xiàn)象，從而引發(fā)采煤機翻車的現(xiàn)象。通?？梢越柚剑?）計算尺寸B：

2.3 尺寸C 確定

對于尺寸C 而言，當該數(shù)值相對較小時，那么當刮板輸送機處于推溜過程時，將會出現(xiàn)不平穩(wěn)的現(xiàn)象，最終導致采煤機行走的阻力過大，大大增加了牽引變頻電纜中的電流量，因此可能導致電器元件出現(xiàn)故障。

通?？梢越柚剑?）計算尺寸C：

式中：Y 為刮板輸送機電纜槽推移不平整系數(shù)。

3 計算實例

為了對上述公式進行驗證，以采煤機MG500/1180A-WD、刮板輸送機1900-WD 尺寸為參考。由于此兩種機型廣泛的應用到我國的各個煤礦，因此以此為驗證對象，表1 表示該兩種機型參數(shù)以及計算結果。

表1 采煤機參數(shù)及關鍵配套尺寸

由上頁圖1 可以看出，對于MG500/1180A-WD和刮板輸送機而言，A、B、C 取值為242 mm、30 mm、57 mm。對于MG750/1900-WD 和刮板輸送機而言，A、B、C 取值為317 mm、40 mm、70 mm。在進行配合時所留尺寸不能低于計算值[3-4]。

4 結語

只有將采煤機和刮板輸送機進行有效地配合，才可以更好地提高采煤量。因此從采煤機各個參數(shù)入手對重要的參數(shù)進行計算，進而可以得到配套關鍵尺寸的參數(shù)量，對配套設備進行優(yōu)化設計，最大限度地提高生產(chǎn)效率。在工程實踐的過程中，優(yōu)化后的設備能夠避免因參數(shù)不合理而產(chǎn)生故障問題，從而可以大大提高煤礦產(chǎn)量，與此同時能夠對后續(xù)采煤機總體設計進行指導。