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浅谈煤矿综合机械化设备的选型和改进措施

时间:2018-11-07分类:机械

  煤矿要积极响应号召,大力发展采掘机械化,解放思想,拓宽思路,坚持以发展生产机械化为中心,强化举措,积极在优化巷道布置、人员培训、设备选型和技术管理创新等方面出点子、想办法,加快原煤机械化回采和矿井井巷机械化施工的步伐,使矿井逐步向安全、稳产、高效型矿井转变。

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  随着社会的发展和科技的进步,我国机械工业也在不断发展和革新,随之,综合机械化掘进设备需要不断升级改造,综掘设备的适应范围需要不断扩展,但是,到目前为止还没有任何一款综掘机械能完全适应所有的地质条件。这就需要对综合机械化掘进工作面内相关设备进行合理选择,以实现最佳综掘工作面效果。如果选型超高会造成机械设备生产能力的浪费;如果选型不足就会达不到综掘工作面的掘进速度的预定期望值。因此,根据各煤矿、各采区和各工作面的实际情况,合理选用各种型号的煤巷、岩巷、半煤岩巷综掘设备,是工作面高产、高效,保质保量保时完成任务的根本保证。

  一、煤矿综掘机械的选型要求

  综掘机是综合机械化掘进工作面内最重要的机械设备。综掘机的高效运转时是实现工作面掘进目标的根本基础。根据矿井的地质条件,选择合理的综掘机,才能发挥综掘工作面的最大生产能力及实现安全生产。于综掘机相配套的的相关设备,如二运系统是综掘工作面高产高效的重要保证。

  1.1选型原则

  1.1.1综掘机械各配套设备的生产能力应不小于工作面设计生产能力的1.2倍。选型时必须参照国内外高产高效工作面辅助系统生产能力的设计,所选设备要能够满足快速掘进的需要,综掘设备的协调性以保证工作面快速推进的需求。

  1.1.2综掘机械的研制与选型,应特别注意设备的可行性,但也要注意其技术的先进性。

  1.1.3总体设备应考虑与已有设备的配合,尽量不要造成已有设备的闲置。

  1.1.4综掘机械成套设备应满足快速掘进施工工艺的要求。

  1.2掘进机的技术要求

  1.2.1掘进设备的“破、装、运”三大功能与支护系统的支护功能互不干涉,刮扳机与装载机构分开控制,避免装载机构和刮扳运输负荷过大造成死机现象。

  1.2.2掘进机的检修方面,液压系统必须密封,以防止液压油的污染,给液压系统造成堵塞、泄露。掘进机加油方式应尽量采用自吸式。装载机构如果采用三爪转盘,每个转盘都应用单独的马达驱动。

  为解决液压油的过热现象,掘进机的冷却系统必须实时运转,而且掘进机的油箱内必须加装冷却器。各油缸的外露部分及液压件应加防护装置。可实现各油缸动作速度及行走速度的手工无级调速。在重载情况(如遇到硬岩)时可通过慢速进给降低切割载荷,以切断硬岩,减少停机。截割头采用国际一流技术,设计单刀力大,截齿布置合理,破岩过断层能力强。

  1.2.3电器方面,电器回路的控制容量要大,维护要简单。保护和显示融为一体,全自动故障诊断和动作检测、过流、过载、断相、互不平衡、漏电、闭锁、过压和先导误动作的控制系统,可显示控制电机负载、运行状态、故障情况、启动器系统自控和主控制箱温度等,便于检测和查找处理问题。

  1.2.4掘进机的使用,最好选用具备伸缩性能的切割头,便于挑顶、刷帮和挖柱窝,并且在同样的条件下可以多进一个循环,整个动机器的灵活性也能得以提高。

  1.2.5安全方面,必须有预警报装置和照明装置,及机载式瓦斯断电仪。另外综掘机上还必须具备内外喷雾装置,掘进机两侧必须有急停按钮等安全保护设施。

  1.3综掘机效率

  1.3.1根据以上分析,综掘机械的“二运系统”如能采用双面运输胶带机,可以减少工人的劳动强度,支护材料也可以实现机械化运输。购置半煤岩掘进机,可以实现支护、掘进一体化,一次性全断面快速掘进,提高工效。

  1.3.2实现掘进机械钻进、截割、装运、降尘、支护一体化,就能够提高掘进效率,实现快速掘进的目的,以达到矿井安全生产的需要,确全矿各项经济指标的完成,进而保证整个矿井的高产高效。

  1.3.3可选配独立的锚杆动力接口单元,为锚杆钻机提供动力,提高锚固作业效率。

  二、综采设备配套使用中出现的问题原因分析及改进措施

  综采设备的采煤效率是炮采和普采所无法比拟的,但是如果设计和使用操作不当,可能出现很多问题,如液压支架护帮板开焊、液压支架调向困难、支架与刮板输送机互为依托移动困难、采煤滚筒进刀困难和三角煤不能尽采等。

  1.原因分析

  第一,设计方面:运输机:运输机的机头架与过渡槽采用螺栓连接,形成不了一个钢性整体。运输机的中部槽与底板有一定的空隙。液压支架:液压支架的工作阻力较大,但是没有底侧护,前梁和护帮的总厚度太厚,护帮板、伸缩前梁与推移千斤顶没有实现连动。采煤机:采煤机的行星头太大,煤机的加油方式是人工加油。

  第二,机械设备配套方面:液压支架的前梁与采煤机行星头相互干涉,滞后支架不能实现超前移架。采煤机配套的原运输机的中部槽宽度与运输机配套,煤机行星头与运输机的铲煤板间隙过小,跟机推溜时,煤机的行星头与运输机的铲煤板相互干涉,造成煤机行星头磨损和割铲煤板。机械设备使用方面采煤机用的是镐型截齿(U92)割底板,底板很容易出现凸凹状态,铲煤板和挡煤板将整个采煤机抬起,铲煤板扎底,中部槽变形。液压支架进回液高压胶管过长,移架时常挤断。煤机的加油、检修不力,抗磨液压油污染,操纵阀堵塞,牵引系统常出故障。支架工操作时,经常不按照正规程序操作。移架过程中支护之大忌,如高射炮、拉弓等。更有甚者,前梁顶梁与顶板不能保持平行支护,整架受力不均,而各千斤顶安全阀的开启压力是一样的,由此造成液压支柱窜液、结构件从局部开始疲劳,进而造成整个液压支架的损毁。

  2.改进措施

  另行加装一套自吸泵,改为自吸式采煤机加油方式。当移架时,护帮板、伸缩前梁收回;当推溜时,护帮板、伸缩梁打开。护帮板、伸缩前梁与推移千斤顶实现互动。重新核定液压支架护帮千斤顶安全阀开启压力,支架与护帮板的连杆销轴更换为刚度更大的连接件。运输机的过渡槽采用哑铃销连接。液压支架四联杆底部增加一套侧推装置,防止液压支架侧滑。在煤机的加油部位增加滤网。煤机滚筒尽量少割底板,以减轻铲煤板的负荷。如果因此而造成刮板输送机推进困难,立即停止工作查看原因,解决问题后再推溜。将液压支架的进回液高压胶管吊起并绑缚在固定位置加以保护。移架时,没有特殊情况均采取滞后支护。三架液压支架联合作用保证同步推溜。

  三、结论

  综采、综掘工作面是现代化高效矿井的标志。可行性强、高性能的综合机械化设备是安全生产、高效生产的根本。综掘设备的选型、设计、配套、使用和科学的管理是顺利完成各项经济指标的保证。我们要积极主动的采用各种手段发现并解决综采系统的各种问题,发挥综采设备的潜能,实现综采工作面的高产高效目标。

  参考文献:

  [1]杜殿国.煤矿综掘机械的选择与改进[J].科技资讯,2008,(29).[2]秦忠诚,谭云亮,李忠学,张伟.复杂煤层地质条件下综掘技术应用[J].中国矿业,2007,(05).[3]李建国,曹呆军.优化工艺实现综掘机快速掘进[J].山西煤炭,2007,(04).

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