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双滚筒采煤机适于短壁工作面开采的改造与应用

2019-04-01吴红伟

神州·下旬刊 2019年2期

摘要:煤炭作为一种不可再生资源,随着开采年限的增加,煤炭储量日益枯竭,对于采煤过程中留下的边角煤柱或小块不规则煤田,由于长度所限,空间距离不够,双滚筒采煤机很难运行。因此,为解决双滚筒采煤机机身过长无法在在短壁工作面开采的问题,我们对采煤机进行改造,缩短机身长度,使其满足短壁工作面开采。

关键词:短壁工作面;双滚筒采煤机;缩短;滚筒中心距

一、概述

邢台矿7306底工作面切眼长度为17.7m,属短壁工作面,我矿现有的采煤机皆属于长壁工作面开采机型,由于长度所限,空间距离不够,采煤机无法在短壁工作面运行。为解决双滚筒采煤机机身过长无法在在短壁工作面开采的问题,通过调研国内外短壁机械化开采技术,结合我矿现有采煤机机型,经过研究讨论,利用我矿现有MG200/466-WD型采煤机进行优化改造,缩短机身长度,改造后采煤机两滚筒中心距为7300mm,满足切眼17.7m的工作面,符合我矿生产条件要求,而且能与我矿现用的ZY3200/14/34综采支架、SGZ630/220运输机相配套。

二、主要内容:

7603底工作面设计可采储量8.28万吨(煤厚按2m计算),工作面切眼长度17.7m(平距),后期逐渐延长至62.6m(平距),后退距离543m,工作面为底分层回采,煤厚在0-3m之间,平均煤厚2m,煤层倾角2-7°,平均4.5°。根据煤层厚度,煤的坚硬系数等适于选用MG200/466-WD采煤机作为开采机型,但现有466采煤机机身过长,不适于短壁开采,对此,通过调研短壁机械开采现状,结合我矿7603工作面地质条件,总结466采煤机优缺点,优化技术参数,对其进行改进。

通过对采煤机进行深入研究,找出缩短机身和两滚筒中心距的办法,特别是根据现场生产实际情况,对液压系统、电控系统进行设计,从而达到缩短采煤机的长度的目的。

1、机械改造:

为保证其总装机功率不变,截割部与牵引部保持不变,保证了其截割功率与牵引功率;将电控箱整体从机身中移出,放置于装载机上,电控箱外形尺寸为2600*940*640mm(长*宽*高),SZZ764/132转载机尺寸为940*800mm(宽*高),转载机的宽度满足要求,转载机槽每块长度为1500mm,故转载机需要在原有长度上多加装2块转载机槽。重新设计制作采煤机机身连接框架,对连接框架内布局重新设计,将油箱、操作阀组、调高泵、调高电机、部分控制元件集成于连接框架内,最大限度的提高其空间利用,改造前采煤机两滚筒中心距为9560mm,改造后为7300mm,减少2260mm。(见图1)

1.1、改造后主要技术参数:

最大采高:3.2m;截深:630mm;滚筒直径:φ1600mm;

两滚筒中心距:7300mm;摇臂摆动中心距:3440mm;

滚筒转速:38r/min;牵引力:48KN;截割电机:200KW;

牵引电机30KW;总装机功率466KW;摇臂重量:5.5T;

牵引部重量:4.32T;总重量:27.5T。

2、电控系统:

改造前采煤机的供电回路由移动变电站、组合开关、采煤机电控箱及其截割电机、牵引电机和泵电机组成,电控箱安装在采煤机的中段,与采煤机是一个整体,负荷电机直接通过橡套电缆与电控箱相连,电控箱电源通过放置在转载机上的组合开关控制,采煤机工作时,通过采煤机电控箱面板上的启动按钮和停止按钮控制组合开关相应支路的吸合和断开,实现采煤机的启动和停止,采煤机的牵引和摇臂的升降则由电控箱面板上的相应按钮控制。

改造后分离出来的电控箱放置在装载机上,这样电控箱与采煤机的最远距离约为86米,采煤机的各负荷电机电缆需要由原来的7米左右延长至100米左右。另外,为了实现采煤机的各种控制功能和出于安全考虑,需要将采煤机的启动、急停、左牵、右牵、牵停、左升、左降、右升、右降等控制按钮以及摇臂电磁阀控制线从转载机上的电控箱中引至工作面采煤机上,同时,为了满足实际生产需要,还需要保证采煤机的遥控系统能够正常使用。

采煤机电控系统改进完成后,采煤机的操作方式由之前的2种增为3种,即电控箱控制面板按钮控制、工作面采煤机上指令发送器控制以及遥控装置控制,由于电控箱从采煤机中分离出来,相对于工作面采煤机电控箱控制面板按钮控制可以理解为近控方式,控制面板按钮应该甩掉不用,可在采煤机出现电气故障时,为了方便查找故障,该近控方式依然保留,但必须为控制按钮加装护罩,采煤机正常运行时不允许使用,防止在电控箱处出现人为误操作,为采煤机的安全操作提供保障。

采煤机电气设备故障多数为机身振动造成各电控元件损坏,电控箱分离出来,固定转载机上,较少电控箱振动,可有效的减少因振动所造成的机电故障,保障机组开机率。

三、主要经济和社會效益:

该采煤机的技术改造,可有效的延长矿井的服务年限,为今后短壁工作面开采提供了宝贵的资料与实践经验,便于采取正确的回采工艺,优化回采参数,为我矿延长服务年限提供了一种有效途径,产生了良好的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]《机械设计师手册》联合编写组编,机械设计手册,化学工业出版社,1982

[2]伍丽娅,冯泾若.《短壁采煤机研究与总体设计》[J].煤矿开采,2002,7(4):8-10.

[3]伍丽娅,冯泾若.《短壁工作面和短壁采煤机的经济技术分析》[J].煤矿开采,2002,7(3):6-8.

作者简介:吴红伟(1987-)河北唐山人,助理工程师,现任邢台矿机修厂主管科员。