陳廷理

薄煤層工作面刮板輸送機(jī)液壓調(diào)高底座的研發(fā)

陳廷理

研發(fā)了一種薄煤層工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾液壓調(diào)高底座，用于起底順槽布置的薄煤層工作面，或特殊地質(zhì)條件造成刮板輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾懸空的開采。由于采用液壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了可調(diào)高，克服了機(jī)械墊塊式的缺點(diǎn)，適用性更強(qiáng)。

煤礦開采；薄煤層開采；刮板輸送機(jī)；液壓調(diào)高底座

1 問(wèn)題的提出

大同煤礦集團(tuán)大斗溝礦煤業(yè)有限責(zé)任公司在開采14#層422盤區(qū)82203薄煤層綜采工作面回采到520 m時(shí)，由于地質(zhì)原因，開采煤層由14#-3向14#-2過(guò)渡，兩層之間巖厚1.2 m～1.5 m，造成順槽底板與工作面底板有了高度差，因此綜采設(shè)備必須向上提升同樣的高度以適應(yīng)地形開采。但在設(shè)備爬高的同時(shí)導(dǎo)致了工作面配套設(shè)備SGZ630/220型刮板輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾懸空，不能正常生產(chǎn)，由此提出研制刮板輸送機(jī)液壓調(diào)高底座，解決此問(wèn)題。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 方案分析

通常解決此類問(wèn)題是在刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾底座上制作多層墊塊，根據(jù)順槽底板與工作面底板高度差選擇墊塊適應(yīng)開采。

這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，成本低；缺點(diǎn)是適應(yīng)性差，調(diào)整高度極其不方便，推移困難。

從礦井具體生產(chǎn)、地質(zhì)條件出發(fā)，合理利用礦上現(xiàn)有的材料和井下資源，提出了液壓千斤頂升降調(diào)高、工字鋼框架銷孔定位結(jié)構(gòu)方案。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，調(diào)高方便適用性強(qiáng)，移動(dòng)性好，調(diào)整或移動(dòng)省時(shí)省力效率高。雖然結(jié)構(gòu)較墊塊式復(fù)雜，但是大多數(shù)材料和構(gòu)件礦上有現(xiàn)成的，所以綜合比較優(yōu)勢(shì)大于不足。

2.2 方案設(shè)計(jì)

2.2.1 總體布置

根據(jù)工作面地質(zhì)變化情況和SGZ630/220型刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾的結(jié)構(gòu)、尺寸、重量等，調(diào)高支架布置4架，可調(diào)高度為1 m～1.6 m，完全滿足了工作的需要，見圖1。

機(jī)頭機(jī)尾各用2組支撐。這樣做的目的，一是減小體積減少單架重量，便于井下運(yùn)輸和安裝；二是可以使機(jī)頭（尾）與過(guò)渡槽之間的角度可調(diào)，即2組支撐高度可依據(jù)渡槽傾角各自確定高度，方便生產(chǎn)。安裝時(shí)，把推移部底座拆離機(jī)頭，把2架可調(diào)高底座放到兩者之間，支座的頂?shù)装迳纤虻穆菟追謩e和機(jī)頭架與推移部底座是對(duì)應(yīng)的，位置安放好后擰上螺栓緊固即可。這樣一來(lái)，機(jī)頭、機(jī)尾有足夠的支撐力，刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)銜接匹配協(xié)調(diào)。

2.2.2 總體設(shè)計(jì)

每組可調(diào)高底座主要由工字鋼框架、2個(gè)小型液壓缸和30 mm厚鋼板做成的頂板和底板組成。加工材料主要是30 mm厚鋼板、11#工字鋼、10 mm厚鋼板、φ50圓鋼、φ40圓鋼。為了保證在工作時(shí)的最大承重量即機(jī)頭（尾）加上剛好運(yùn)送到懸空部分的煤的重量得到穩(wěn)定的支撐，所有角接接頭與T型接頭均采用雙面焊縫，并且在主要受力部位與易斷、易折部位焊接了筋板，可以全面保證調(diào)節(jié)支座的安全性能和使用壽命，見圖2。

由于液壓缸伸縮桿的連接銷為最細(xì)連接銷，那么只需校核它在使用時(shí)的剪切強(qiáng)度就可以判斷其使用的安全性。

由于機(jī)頭（尾）質(zhì)量約為5 817 kg，加上使用時(shí)機(jī)頭架上的煤的質(zhì)量，因此2個(gè)支座的支撐質(zhì)量按m=6 000 kg計(jì)算。

經(jīng)計(jì)算可知其工作切應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用切應(yīng)力，完全能夠滿足正常使用要求。

2.2.3 使用方法

由工作面乳化液泵為其提供動(dòng)力源。液壓系統(tǒng)見圖4所示。以進(jìn)液為例，一個(gè)支座上2個(gè)液壓缸的2個(gè)進(jìn)液口通過(guò)一個(gè)三通連在一起（這樣可以保證給壓升降的同步性），出來(lái)一根液管連接到液控單向閥上，通過(guò)液控單向閥再連接到操縱閥上，最后連接到工作面的乳化液泵站上。

工作時(shí)，端頭支架推移千斤推動(dòng)機(jī)頭推移部底座，由于可調(diào)高底座與整個(gè)刮板機(jī)頭已經(jīng)完全固定在一起，便可帶動(dòng)整個(gè)刮板機(jī)機(jī)頭前進(jìn)。

3 使用效果

4 組可調(diào)高底座已經(jīng)交付普采隊(duì)使用了4個(gè)多月，使用情況良好，沒有出現(xiàn)大的故障和安全性事故，期間更換了一次液壓管路。

由于材料和技術(shù)上的一些原因，我們并不能讓液壓支座在使用時(shí)向液壓缸持續(xù)性給壓。其工作方式是，在給壓之前拔出工字鋼上的連接銷，待油缸活塞桿上升到所需高度時(shí)，再插入連接銷，然后卸荷，完全由工字鋼框架來(lái)支撐整個(gè)機(jī)頭（尾）。這樣做固然可以極大地簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)所需的控制元件（比如單向閥就可以省去）和提高使用的安全性，但也存在很大的缺陷，就是不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)高。工字鋼上有6個(gè)穿銷孔，與液壓缸活塞桿連接的調(diào)高護(hù)板上有4個(gè)穿銷孔，也就是說(shuō)，他的可調(diào)高度是一些固定值，就有可能與所需高度存在一定高度差，但高度差值不大于150 mm，實(shí)用中并不影響生產(chǎn)。

如果2層煤之間夾巖厚超過(guò)2 m，不宜采用這種支撐方式。因?yàn)橹卧礁?，頭重腳輕的現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重，根基不穩(wěn)，可能會(huì)引發(fā)故障。

總之，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，雖然存在一些問(wèn)題，但還是可以解決的，并不影響它的使用與推廣。

Research and Development on the Hydraulic High Base of Scraper Conveyor under Thin Seam Working Face

Chen Tingli

The hydraulic high base of the head and tail of scraper conveyor under thin seam working face is researched and developed,which is used to the crossheadin gtank layout of thin coal seam face,or special geological conditions caused the head and tail of scraper conveyor impending mining.Due to the hydraulic technology,achieve adjustable high;overcome the shortcomings of the mechanical pad-style,stronger applicability.

coal mining;thin seam mining;scraper conveyor;the hydraulic high base

TD528+.3

B

1000-4866（2012）02-0008-03

陳廷理，男，1962年12月出生，1983年畢業(yè)于太原工學(xué)院，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)大斗溝煤業(yè)公司工作，工程師。

2012-04-24

2012-05-08