【摘 要】為了保證對(duì)短壁采煤機(jī)的研究的準(zhǔn)確性以及全面性,必須對(duì)國內(nèi)外所有斷臂采煤機(jī)的機(jī)型進(jìn)行參考與分析,總結(jié)這些短壁采煤機(jī)的特點(diǎn)以及技術(shù)發(fā)展等等。短壁采煤機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量影響著其采煤的質(zhì)量以及效率,對(duì)短壁采煤機(jī)的設(shè)備配套以及采煤工藝的研究,可以為相關(guān)人員制造與加工采煤機(jī)提供幫助。
【關(guān)鍵詞】短壁;采煤機(jī);研究設(shè)計(jì)
短壁采煤機(jī)具有一定的特點(diǎn),其機(jī)身為3m左右,比其他采煤機(jī)略短,但是各項(xiàng)性能卻比較好,在工業(yè)采煤工程中應(yīng)用的比較廣泛。影響短壁采煤機(jī)采掘能力的因素很多,其中最主要的是其輸送能力,提高采煤機(jī)的輸送能力,可以突破采煤企業(yè)的采煤量瓶頸,從而增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文作者為了更好的研究短壁采煤機(jī)的設(shè)計(jì),分析了國內(nèi)外不同型號(hào)短壁采煤機(jī)的特點(diǎn)以及技術(shù)發(fā)展,并對(duì)采煤機(jī)設(shè)備配套以及采煤工藝進(jìn)行了簡要的介紹,希望可以對(duì)相關(guān)單位提供一定的幫助與參考。
1.短壁采煤機(jī)的基本特點(diǎn)
短壁采煤機(jī)是一種新型的小型采煤機(jī)器,其外形與普通采煤機(jī)有一定差別,采煤的性能較好,而且在工業(yè)煤炭開采工程中普及率較高,這種采煤機(jī)是一種單滾筒的結(jié)構(gòu)形式,下面筆者對(duì)短壁采煤機(jī)的基本特點(diǎn)進(jìn)行簡要介紹:
(1)短壁采煤機(jī)的機(jī)身一般較短,長度為3m左右。
(2)短壁采煤機(jī)的搖臂比較特殊,其中一個(gè)搖臂設(shè)置在機(jī)身中間,可以左右擺動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一般在270°以上。
(3)短壁采煤機(jī)不需要斜切進(jìn)刀,其運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中一般是直接進(jìn)刀的形式,這需要采煤機(jī)和輸送機(jī)相互配合,在滾筒完全進(jìn)入順槽后,通過直接進(jìn)刀的方式使采煤機(jī)更好的運(yùn)作。
(4)短壁采煤機(jī)的搖臂長度可以根據(jù)需要靈活調(diào)整,機(jī)面的高度也可以隨意升降,這樣可以更好的適應(yīng)開采環(huán)境,為開采操作提供方便。
以上特點(diǎn)是我國短壁采煤機(jī)的基本特點(diǎn),這種采煤機(jī)在我國煤炭開采工程中應(yīng)用也比較多。除了國內(nèi)短壁采煤機(jī)的機(jī)型,國外還有一些特殊的短壁采煤機(jī)機(jī)型,國外常用的短壁采煤機(jī)為側(cè)置兩節(jié)搖臂等類型,不同類型的短壁采煤機(jī)有著不同的特點(diǎn)。
2.國內(nèi)外短壁采煤機(jī)的特點(diǎn)以及技術(shù)發(fā)展
2.1我國常用短壁采煤機(jī)類型與特點(diǎn)
我國短壁采煤機(jī)的應(yīng)用稍晚,MGD-N系列的短壁采煤機(jī)是在我國煤科總院上海分院研發(fā)出來的,這一系列的短壁采煤機(jī)性能良好,提高了我國的煤炭產(chǎn)量,這些短壁采煤機(jī)的主要特點(diǎn)是:
(1)MGD-N系列的短壁采煤機(jī)具有縱向布置的特點(diǎn)。
(2)這種型號(hào)的短壁采煤機(jī)搖臂的高度可以調(diào)整,其主要采用的是齒條油缸定位,這樣的采煤機(jī)更加靈活,可以根據(jù)不同的采煤環(huán)境,對(duì)采煤機(jī)的高度進(jìn)行調(diào)整;搖臂的擺動(dòng)可以調(diào)成向上的,也可以調(diào)成向下的,其擺角最小為270°,最大不能超過320°。
(3)牽引的方式采用無鏈或者有鏈等液壓牽引的形式。
(4)這種型號(hào)的采煤機(jī)是一個(gè)系列,其行走箱一般安裝在底托架上。
上述這種類型的短壁采煤機(jī)布置方式比較特殊,其機(jī)身小而窄,比較靈活,但是齒輪傳動(dòng)比較復(fù)雜。這種系列的采煤機(jī)高度以及臂長可以隨意改變,齒條油缸可以更好的吸收振動(dòng),這種采煤機(jī)的操作更加簡便,維修也更加方便。
2.2我國橫向布置的短壁采煤機(jī)
隨著我國采煤機(jī)研發(fā)技術(shù)的發(fā)展,另一種系列的短壁采煤機(jī)在上海研發(fā)成功了,這種橫向布置的短壁采煤機(jī)性能更強(qiáng),其總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)甚至超越了國外同等類型的采煤機(jī)。下面筆者對(duì)這一新型號(hào)短壁采煤機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行簡要的介紹:
(1)這種型號(hào)的采煤機(jī),其截割所用的電機(jī)呈橫向分布,而且安裝在機(jī)身之上,這與之前安裝在搖臂回轉(zhuǎn)軸上的采煤機(jī)有很多的差異。將截割電機(jī)橫向安裝在機(jī)身上可以提高采煤機(jī)利用的可靠性,而且便于維修。
(2)搖臂軸用關(guān)節(jié)軸承取代三層復(fù)合材料滑動(dòng)軸承,大大提高了可靠性和使用壽命。
(3)繼續(xù)采用簡單可靠的齒條油缸調(diào)高系統(tǒng),搖臂可以向上方或向下方擺310°。
(4)更換電機(jī),可以實(shí)現(xiàn)截割功率150,200或250kW。
(5)可以多電機(jī)電牽引,牽引功率50kW,裝機(jī)功率200,250,300kW,電牽引短壁采煤機(jī)屬于國際首創(chuàng)。也可以單電機(jī)液壓牽引,牽引力250kN。牽引速度0~11m/min,裝機(jī)功率150,200,250kW。
(6)有可編程序控制器、狀態(tài)檢測、故障診斷和無線電遙控。
(7)采用Eicotrack無鏈牽引,可靠性高,控頂距小。
這種單電機(jī)橫向布置的液壓牽引短壁采煤機(jī)系列,性能比原有的單電機(jī)縱向布置的液壓牽引短壁采煤機(jī)更好,我國多電機(jī)橫向布置的電牽引短壁采煤機(jī)系列,技術(shù)上居國際領(lǐng)先水平。尤其是我國1140V的電牽引采煤機(jī),其在總體設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢十分明顯。
3.短壁采煤機(jī)的設(shè)備配套和采煤工藝
3.1綜放工作面設(shè)備配套
考慮到生產(chǎn)能力和地質(zhì)條件,采煤機(jī)截割功率宜大不宜小。
液壓支架可與長壁設(shè)備通用;工作面兩端可設(shè)排頭(尾)架;工作面和機(jī)尾先移架,后推溜。
機(jī)頭若傳動(dòng)部平行布置則先推溜,后移架,若傳動(dòng)部垂直布置則先移架,后推溜。盡量采用垂直布置,以便排頭(尾)架與工作面支架統(tǒng)一,及時(shí)支護(hù)。
工作面前部輸送機(jī) 機(jī)頭尾按短壁綜采要求變線,確保采煤機(jī)割透,有適當(dāng)?shù)南虑辛?,搖臂能夠翻轉(zhuǎn),并使巷道寬度盡量??;采用矮機(jī)尾架、機(jī)頭單傳動(dòng)部垂直布置在煤壁側(cè);銷軌式或齒軌式無鏈牽引。
3.2綜采工作面設(shè)備配套
綜采工作面設(shè)備配套,除沒有后部輸送機(jī)外,其余同綜放工作面。還可以把工作面輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)合二而一,成為90°轉(zhuǎn)彎輸送機(jī)。
3.3采煤工藝
采煤工藝分機(jī)尾進(jìn)刀和機(jī)頭進(jìn)刀兩種。機(jī)尾進(jìn)刀中,采煤機(jī)從軌道巷向運(yùn)輸巷割頂?shù)?。跟機(jī)移架。采煤機(jī)爬上輸送機(jī)機(jī)頭,割頂煤。采煤機(jī)搖臂落下。跟機(jī)推輸送機(jī),爬上輸送機(jī)尾,割底煤。采煤機(jī)舉起搖臂,把滾筒放在軌道巷斷面之內(nèi),推輸送機(jī)機(jī)尾進(jìn)刀。機(jī)頭進(jìn)刀的工藝中,采煤機(jī)從運(yùn)輸巷向軌道巷割頂?shù)?。跟機(jī)移架。采煤機(jī)爬上輸送機(jī)機(jī)尾,割頂煤。采煤機(jī)爬下輸送機(jī)機(jī)尾,割底煤。采煤機(jī)從軌道巷向運(yùn)輸巷割底刀。跟機(jī)推輸送機(jī)。采煤機(jī)爬上輸送機(jī)頭,割底煤。采煤機(jī)舉起搖臂,把滾筒放在運(yùn)輸巷斷面之內(nèi),推輸送機(jī)機(jī)頭進(jìn)刀。機(jī)頭進(jìn)刀要求巷道寬度較大,割上刀片幫時(shí)容易堵塞輸送機(jī)。
4.結(jié)語
綜上所述,不同類型的短壁采煤機(jī)有著不同的特點(diǎn),而且其部件布置的差異性,不但影響著其功能的使用,還對(duì)維修以及操作的簡便性有著一定影響。我國上海分部研制的不同系列的短壁采煤機(jī)較多,其中新型的橫向布置短壁采煤機(jī)性能較好,這種采煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比外國同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更好,這與其選材的優(yōu)質(zhì)性也有很大的關(guān)系,采用關(guān)節(jié)軸承的短壁采煤機(jī)不但采掘效率高,而且使用壽命也更長,這大大提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)了我國煤炭產(chǎn)量的增長。我國研發(fā)的短壁采煤機(jī)可以根據(jù)不同的采高要求,隨意更換搖臂,這種優(yōu)良的特性使得其在國內(nèi)外采煤工程中得到了廣泛的推廣以及應(yīng)用。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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