雙滾筒采煤機(jī)故障機(jī)理及預(yù)防措施

魏志華

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山白洞井， 山西 大同 037031）

引言

采煤機(jī)是綜采工作面重要機(jī)電設(shè)備，采煤機(jī)的主要任務(wù)是完成落煤及裝煤等工序，綜采工作面采煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)工作面高效回采具有重要意義。但是在實(shí)際工作面回采過(guò)程中，由于受回采煤層地質(zhì)條件、采煤工藝、采煤機(jī)檢修維護(hù)力度等影響，采煤機(jī)頻繁出現(xiàn)機(jī)械故障、液壓系統(tǒng)故障、電氣故障等，采煤機(jī)一旦出現(xiàn)故障，不僅降低了采煤機(jī)使用壽命，增加了設(shè)備維修費(fèi)用，而且嚴(yán)重制約著工作面安全高效回采，所以提高采煤機(jī)安全性能，降低采煤機(jī)故障率對(duì)煤礦安全高效生產(chǎn)具有重要意義[1-3]。本文以白洞礦8114 工作面MG400/930-WD 雙滾筒采煤機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)工作面前期回采過(guò)程中采煤機(jī)常見故障類型及故障機(jī)理進(jìn)行分析，并提出了若干項(xiàng)預(yù)防措施。

1 8114 工作面概況

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山白洞井8114 工作面地面位于羊澗溝口，中部位于新南溝口處，切眼處位于面窯溝右側(cè)白洞村煤窯處。井下位于301 盤區(qū)南部左翼的最北部。工作面東部為井田邊界，西部為盤區(qū)的皮帶巷、材料巷、回風(fēng)巷，南部為實(shí)煤區(qū)，北部為301 盤區(qū)東部的皮帶巷、軌道巷及回風(fēng)巷。

8114 工作面走向長(zhǎng)度為1 316 m、傾向長(zhǎng)度為151 m，工作面回采煤層為石炭系5 號(hào)煤層，平均厚度為9.05 m，平均傾角為8°，具體如表1 所示。

表1 石炭系5 號(hào)煤層情況

5 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，煤層無(wú)偽頂，直接頂以黑色碳質(zhì)泥巖為主、塊狀，部分含有碳質(zhì)，夾石含有少量頁(yè)巖、高齡巖，巖體平均厚度為4.93 m，老頂以中粒砂巖為主，夾石包含深灰色砂質(zhì)鋁土巖，厚度為57.8 m。

2 工作面回采工藝及現(xiàn)狀

2.1 回采工藝

8114 工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采低位放頂煤采煤法，采空區(qū)頂板采用全部垮落法管理。采用一刀一放，多輪間隔順序放煤，即粗放、細(xì)放、精放三大步驟。

工作面內(nèi)共安裝104 架支架進(jìn)行頂板支護(hù)，其中ZTZ20000/23/40 型端頭支架 1 架、ZFG10450/26/40 型過(guò)渡支架7 架、ZF12000/23/35 型中間支架96 架；采用一臺(tái)MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機(jī)進(jìn)行割煤，采煤機(jī)具體參數(shù)如表2 所示。

表2 MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)

2.2 回采現(xiàn)狀

截至目前8114 工作面已回采440 m，工作面在前期回采過(guò)程中由于受地質(zhì)條件、設(shè)備檢修維護(hù)力度等影響，工作面采煤機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，導(dǎo)致工作面回采效率低、設(shè)備維修成本高。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，8114工作面在前期回采中受采煤機(jī)影響，工作面回采速度不足4.0 m/d，采煤機(jī)維修費(fèi)用達(dá)47.8 萬(wàn)元，嚴(yán)重制約著工作面安全高效回采。

3 采煤機(jī)故障分析及處理措施

3.1 機(jī)械部分故障

3.1.1 截割部軸承及齒輪損壞

1）主要原因：采煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間采煤，導(dǎo)致采煤機(jī)截割部零部件處于極限狀態(tài)；采煤機(jī)在割煤過(guò)程中司機(jī)操作不當(dāng)，造成截割部與鏟板之間產(chǎn)生撞擊，導(dǎo)致截割部受外力破壞嚴(yán)重；采煤機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)未及時(shí)進(jìn)行檢修維護(hù)，導(dǎo)致截割部軸承、齒輪等零部件磨損嚴(yán)重。

2）預(yù)防措施：加大采煤機(jī)截割部檢修維護(hù)力度，發(fā)現(xiàn)截割部齒輪或軸承變形、磨損時(shí)必須及時(shí)更換；提高采煤機(jī)司機(jī)專業(yè)技術(shù)水平，防止在割煤過(guò)程中截割部受外力沖擊作用損壞；檢修人員定期對(duì)截割部潤(rùn)滑情況進(jìn)行檢查，必要時(shí)增補(bǔ)潤(rùn)滑油。

3.1.2 截割部減速機(jī)發(fā)熱

1）主要原因：減速機(jī)注加的機(jī)油不符合要求，機(jī)油內(nèi)含水率高或者減速機(jī)注加的機(jī)油量不足等；截割部齒輪、軸承磨損嚴(yán)重或者截割部在割煤過(guò)程中負(fù)荷大；采煤機(jī)截割部冷卻系統(tǒng)損壞，或者冷卻水不足等。

2）預(yù)防措施：開機(jī)前應(yīng)檢查減速機(jī)內(nèi)注油量，若機(jī)油不足必須及時(shí)添加，添加的機(jī)油必須符合要求；定期更換損壞或磨損嚴(yán)重的齒輪及軸承；根據(jù)工作面地質(zhì)狀況合理選擇截齒，避免采煤機(jī)出現(xiàn)負(fù)荷現(xiàn)象；發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)冷卻系統(tǒng)損壞時(shí)，必須及時(shí)維修。

3.2 液壓系統(tǒng)故障

3.2.1 采煤機(jī)牽引力不足

1）主要原因：采煤機(jī)液壓油未定期更換導(dǎo)致液壓油污染嚴(yán)重，液壓油內(nèi)含大量的雜質(zhì)，導(dǎo)致采煤機(jī)液壓系統(tǒng)中補(bǔ)油單向閥及整流閥的閥座與閥芯之間出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞現(xiàn)象，當(dāng)堵塞的雜質(zhì)量較小時(shí)，采煤機(jī)出現(xiàn)牽引力不足現(xiàn)象；當(dāng)堵塞的雜質(zhì)較大時(shí)，采煤機(jī)出現(xiàn)不牽引現(xiàn)象。

2）預(yù)防措施：定期對(duì)液壓油進(jìn)行更換，同時(shí)定期清洗補(bǔ)油單向閥、整流閥等，若閥門堵塞嚴(yán)重，必須及時(shí)更換。

3.2.2 液壓牽引部發(fā)熱

1）主要原因：液壓牽引部冷卻水不足，對(duì)系統(tǒng)冷卻效果差，或者冷卻系統(tǒng)損壞，無(wú)法進(jìn)行冷卻；牽引部各零部件之間安裝間隙不合理，特別是齒輪磨損嚴(yán)重后，齒輪之間咬合間隙不符合要求；牽引部油池?fù)p壞出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，導(dǎo)致油池內(nèi)油量不足等。

2）預(yù)防措施：及時(shí)維修牽引部故障冷卻系統(tǒng)，同時(shí)保證冷卻系統(tǒng)內(nèi)具有足夠的冷卻水；調(diào)整牽引部零部件之間的安裝間隙，對(duì)磨損嚴(yán)重的齒輪必須及時(shí)更換；及時(shí)修復(fù)油池破損處，補(bǔ)充油池油量，添加的油液必須符合要求。

3.2.3 采煤機(jī)牽引速度慢

1）主要原因：采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)組合螺栓丟失或松動(dòng)，采煤機(jī)制動(dòng)器閉合時(shí)阻力大；采煤機(jī)行走部軸承的滑輪損壞或丟失等；采煤機(jī)主液壓泵損壞，導(dǎo)致輸出的壓力不足，或者無(wú)法有效控制輸出壓力等。

2）預(yù)防措施：及時(shí)對(duì)牽引部調(diào)速系統(tǒng)螺栓進(jìn)行預(yù)緊，并安裝丟失螺栓，合理調(diào)整拉桿之間間隙；在進(jìn)行采煤機(jī)制動(dòng)器閉合時(shí)，應(yīng)先接通壓力油源；對(duì)行走部損壞部件及時(shí)更換；發(fā)現(xiàn)主液壓泵損壞或閥門、油管老化時(shí)及時(shí)維修更換，并合理調(diào)整控制壓力。

4 結(jié)語(yǔ)

白洞礦通過(guò)對(duì)8114 工作面前期回采過(guò)程中采煤機(jī)常見故障原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施后，工作面在后期回采過(guò)程中，采煤機(jī)故障率由原來(lái)的17%降低至5%以下，采煤機(jī)維修費(fèi)用減少了40余萬(wàn)元，大大提高了采煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，工作面回采速度提高至7.2 m/d，保證了工作面安全高效回采，取得了顯著應(yīng)用成效。