關(guān)少華

（山西煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司，山西 太原 030031）

1 前言

在綜采工作面的運(yùn)輸系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)載機(jī)是必不可少的。它設(shè)在運(yùn)輸順槽端部，承接工作面輸送機(jī)運(yùn)出的煤炭。它的卸載端由支承小車或皮帶機(jī)自移機(jī)尾抬高，以期與順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)搭接。工作面推進(jìn)時，轉(zhuǎn)載機(jī)隨之前移，達(dá)到搭接長度后才需縮短膠帶輸送機(jī)的長度，從而提高綜采設(shè)備的開機(jī)率和產(chǎn)量。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦綜采技術(shù)的飛速發(fā)展，順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)的功率和運(yùn)行速度也增加較快。工作面每小時產(chǎn)煤能力的提高，工作面推進(jìn)速度的加快，要求順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)除滿足大煤量的轉(zhuǎn)載能力的同時，自身的移動也必須快速、簡便、安全可靠。

2 礦井概況

陜西彬長礦業(yè)集團(tuán)胡家河煤礦，某工作面設(shè)計(jì)年產(chǎn)600萬t，采用傾斜長壁綜采放頂煤工藝。采煤機(jī)選用MG500/1330-WD型；中間支架選用ZF13000/21/40，過渡支架選用ZFG13000/24/40H，端頭支架選用ZTZ19910/25/38，上順槽超前支架選用ZTC39830/25/38B，下順槽超前支架選用ZTC29870/25/38A；前部刮板機(jī)選用SGZ1000/2*855，后部刮板機(jī)選用SGZ1200/2*855。均為大功率設(shè)備，其技術(shù)先進(jìn)，完全滿足年產(chǎn)600萬t的要求。但如何選用合適的轉(zhuǎn)載機(jī)，滿足工作面運(yùn)輸?shù)囊?，成為高產(chǎn)高效工作面生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，為此，胡家河煤礦決定使用目前國內(nèi)較先進(jìn)的SZZ1350/700順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)。

3 SZZ1350/700順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)參數(shù)及研制難點(diǎn)

3.1 主要技術(shù)參數(shù)

輸送能力：4 000 t/h；刮板鏈速:1.8 m/s；爬坡角度:8°；電動機(jī)型號及功率:YBSD-700/350-4/8G，700/350 kW；刮板鏈型式:中雙鏈；圓環(huán)鏈規(guī)格為：38×126；鏈條間距：500 mm；刮板間距:756 mm；緊鏈型式：液壓馬達(dá)緊鏈裝置-阻鏈器；調(diào)鏈方式：伸縮機(jī)頭；卸載方式：端卸。

3.2 研制難點(diǎn)

然而，SZZ1350/700順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)的設(shè)計(jì)長度達(dá)65 m，因巷道內(nèi)要求鋪設(shè)超前支架，支架與轉(zhuǎn)載機(jī)有配合要求，故轉(zhuǎn)載機(jī)落地段中部槽數(shù)目達(dá)27節(jié)，再加上長度達(dá)4 m的重型破碎機(jī)，使水平落地段長度達(dá)46 m，轉(zhuǎn)載機(jī)落地段接觸面積和重量進(jìn)一步加大，整機(jī)重量達(dá)200多t（含破碎機(jī)重量）。

3.3 轉(zhuǎn)載機(jī)傳統(tǒng)移動方式所存在的問題

錨固拉移方式存在的問題：①受礦壓影響，巷道及支架變形大，且巷道鋪設(shè)有皮帶和軌道，錨固座埋設(shè)位置不易選擇。②拉移轉(zhuǎn)載機(jī)用25～30 min/次，每天需1.5～2.5 h；為減小轉(zhuǎn)載機(jī)拉移阻力，工作面輸送機(jī)停止，轉(zhuǎn)載機(jī)空轉(zhuǎn)，使生產(chǎn)時間縮短，難以進(jìn)一步提高產(chǎn)量。③拉移時參與人員多，且易出現(xiàn)錨固座拉毀、圓環(huán)鏈拉斷傷人、抬棚拉塌事故，安全系數(shù)低。

3.4 采用端頭支架方式存在的問題

由于受采面動壓影響，采面下出口處巷道狀況普遍較差，加上淤水淤煤，致使端頭支架推移困難，不少采面曾因端頭支架管理困難，使生產(chǎn)陷入癱瘓狀態(tài)。

3.5 采用回柱絞車方式存在的問題

一方面，拉移能力小，無法移動超重型轉(zhuǎn)載機(jī)；另一方面，因絞車固定，影響行人通過，還容易造成絞車斷繩或崩繩傷人事故。

4 研制方案的確定

4.1 超重型轉(zhuǎn)載機(jī)拉移阻力分析

轉(zhuǎn)載機(jī)自重達(dá)約200 t（含破碎機(jī)），落地段與底板或浮煤完全接觸，摩擦系數(shù)大，底板對轉(zhuǎn)載機(jī)的摩擦力是拉移時的主要阻力。

4.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

（1）在以工作面端頭支架推移超重型轉(zhuǎn)載機(jī)，為主要移動方式的基礎(chǔ)上，使轉(zhuǎn)載機(jī)本身具有輔助拉移能力，設(shè)法使巷道底板對轉(zhuǎn)載機(jī)的落地段不影響或影響減小。

（2）將整個轉(zhuǎn)載機(jī)落地段的槽間連接方式設(shè)計(jì)為啞鈴聯(lián)接，這樣既可適應(yīng)巷道地面凸洼不平的影響，又可抵消支架推移時因巷道起伏產(chǎn)生的推移分力的影響，避免了采用螺栓聯(lián)接時產(chǎn)生的別卡，甚至造成螺栓折斷的事故。為輔助自移裝置的研制，做了一個很好的鋪墊。

（3）在機(jī)身分組對稱安裝成對支撐油缸，抬起落地承重段，拉移過程中與底板不接觸或接觸面積縮小，減小拉移時摩擦力并在機(jī)身上對稱安裝兩個推移油缸，實(shí)現(xiàn)自身前移。

（4）輔助拉移裝置與轉(zhuǎn)載機(jī)配合后的尺寸，不超出轉(zhuǎn)載機(jī)與端頭支架及超前支架配合后的最大尺寸。

（5）輔助拉移裝置要有足夠穩(wěn)定的連接點(diǎn)。要求連接架承載能力大，支撐油缸有力，推移油缸移動導(dǎo)軌有力到位。

（6）輔助拉移裝置結(jié)構(gòu)要緊湊，安裝要方便，自身移動要靈活。

（7）輔助拉移裝置性能良好，使用安全可靠。

4.3 油缸位置的確定

受工作面刮板運(yùn)輸機(jī)和端頭支架底座影響，轉(zhuǎn)載機(jī)靠近機(jī)尾落地段無安裝位置；破碎機(jī)前、后5 m處為落地段最重承載處，重約47 t。如果利用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)載機(jī)代替自移裝置，則在破碎機(jī)前后需配置凹槽、推移槽和聯(lián)接槽，否則自移裝置沒有連接點(diǎn)和推移點(diǎn)，使整個承重段及自移裝置長度達(dá)12 m，為此，需布置4對（8根）支撐油缸來滿足如此龐大的載荷，也增加了推移油缸的壓力。經(jīng)過周密的設(shè)計(jì)計(jì)算，施工時在轉(zhuǎn)載機(jī)落地段取消了傳統(tǒng)意義的凹槽，利用破碎機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)爬坡段聯(lián)接，將破碎機(jī)入口處的推移槽、聯(lián)接槽，用1節(jié)1.5 m長的聯(lián)接槽代替，這樣，破碎機(jī)及其后的承重段長度僅為5.5 m，比利用原有自移裝置時減少了6.5 m，更加重要的是減小了此段的載荷，使輔助拉移裝置的結(jié)構(gòu)變得緊湊，有利于落地段與巷道地面的分離，減小了支撐油缸和推移油缸的壓力，增加了油缸的使用壽命！我們在破碎機(jī)主架體兩側(cè)留有安裝支撐油缸和推移油缸的空間，安設(shè)后不會增大機(jī)身最大外形尺寸；考慮破碎機(jī)自身的重量很大，故選擇在破碎機(jī)主架體兩側(cè)安裝4根支撐油缸，同時在破碎機(jī)主架體兩側(cè)安裝2根推移油缸。另外的2根支撐油缸，安裝在破碎機(jī)入口的1.5 m長的聯(lián)接槽上，見圖1。

圖1 破碎機(jī)承重段結(jié)構(gòu)圖

4.4 輔助拉移裝置的組成

其主要由：1導(dǎo)軌、2滾輪架、3聯(lián)接架、4液壓系統(tǒng)等部件組成。

4.5 輔助自移裝置工作原理及液控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

4.5.1 工作原理

圖2 轉(zhuǎn)載機(jī)輔助拉移裝置結(jié)構(gòu)圖

圖3 輔助拉移裝置斷面圖

利用滾動摩擦系數(shù)小于滑動摩擦系數(shù)的原理，把轉(zhuǎn)載機(jī)的一部分和破碎機(jī)抬高，由轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)與底板的滑動摩擦轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)與導(dǎo)軌間的滾動摩擦。利用支撐油缸，把轉(zhuǎn)載機(jī)與破碎機(jī)的自重壓在導(dǎo)軌上，靠導(dǎo)軌與地面的摩擦力的反作用來拉移轉(zhuǎn)載機(jī)，利用轉(zhuǎn)載機(jī)和地面摩擦力的反作用力實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌的前移?？傊?，轉(zhuǎn)載機(jī)和導(dǎo)軌是互為支點(diǎn)，利用推移油缸的伸縮功能邁步自移。

4.5.2 液控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

（1）系統(tǒng)工作壓力：31.4 MPa。

（2）調(diào)高缸：推力：6×384.9 kN。

拉力：6×139.3 kN。

行程：250 mm。

（3）推移缸：推力：2×246.5 kN。

拉力：2×125.7 kN。

行程：1 100 mm。

5 現(xiàn)場使用效果

（1）拉移快速、節(jié)省人員、操作簡單。拉移時只需一人操作液壓手把即可，速度快、平穩(wěn)可靠，克服使用傳統(tǒng)移動方式時拉移不動轉(zhuǎn)載機(jī)、人工清理速度慢、不平穩(wěn)等缺點(diǎn)。從時間上，原來拉一次轉(zhuǎn)載須20～40 min，現(xiàn)在只需5 min左右，大大縮短了時間。從人力角度講，原來拉轉(zhuǎn)載機(jī)前必須做好準(zhǔn)備，多人清理，勞動強(qiáng)度大，現(xiàn)只需1人操作閥組，可大大提高工效。

（2）安全可靠。在拉移時，只需1人操作,液壓油缸拉移，平穩(wěn)可靠，遇到阻礙物或阻力大時，安全威脅較小。

（3）支撐油缸反應(yīng)靈敏，推移油缸伸縮動作基本一致。支撐油缸活塞桿伸出200 mm承重段便可脫離底板；導(dǎo)軌能適應(yīng)下副巷底板的起伏不平，最大撓屈變形量小于1.5 mm/m，對支撐滾輪前移無影響；實(shí)現(xiàn)了單人、快速、安全拉移的目的。

6 結(jié)論

輔助拉移裝置應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)載機(jī)單人、快速、安全拉移，增加了綜采面的生產(chǎn)時間，提高了綜采面的生產(chǎn)能力，增加了煤礦的利潤。因而應(yīng)用廣泛，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

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