高寶安 孫晉連 于厚德

（棗莊大興礦業(yè)有限責(zé)任公司，山東 棗莊 277319）

1 “三軟”煤層現(xiàn)狀

棗莊大興礦業(yè)有限責(zé)任公司采用立井開拓，-406m水平、-613m輔助水平上、下山聯(lián)合開采。礦井主采煤層為2、3煤層，屬焦煤，粉狀，煤層傾角≤30°（仰角≤8°），“三軟”煤層。綜采工作面三機(jī)配套，選用ZPY4800/14/28QS液壓支架，MG170/410-WD型雙滾筒采煤機(jī)，SGZ630/264刮板輸送機(jī)。

生產(chǎn)中，由于該礦工作面煤質(zhì)賦存松軟、粉狀，又在傾角、仰角、“三軟”煤層中，加之煤壁易折幫、片滑，由于工作面自然條件差，采煤機(jī)從頭到尾割煤用時約90min，雖然如此，仍不能一次將落煤全部裝入刮板輸送機(jī)中，采煤機(jī)還必須再專門往返一趟拾煤，無形中又耽誤了時間，拖延了頂板、煤壁最佳維護(hù)時間，給安全生產(chǎn)帶來隱患。

2 采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與整機(jī)組成

（1）MG170/410-WD采煤機(jī)采用交流變頻調(diào)速無鏈電牽引，多電機(jī)驅(qū)動，橫向布置，適應(yīng)于煤質(zhì)中硬、頂板中等穩(wěn)定、底部起伏不大采煤工作面，不適應(yīng)于松軟的綜合機(jī)械化采煤工作面；總裝機(jī)功率411kW，截割功率為2×170kW，牽引功率為2×30kW，調(diào)高泵站功率11kW；滾筒直徑Φ1400mm，采高為2800mm，截深600mm，連接方法為方形聯(lián)接（320×320mm）；適用于開采1300～2920mm中厚煤層，煤層傾角≤35°，搖臂回轉(zhuǎn)中心距5813mm，下切量375mm，牽引速度0～7m/min，滾筒轉(zhuǎn)速 46～52r/min。

（2）MG170/410-WD電牽引采煤機(jī)，屬橫向布置形式，整機(jī)由左右牽引部、左右截割部、左右行走部組成。左、右牽引部與電控箱通過一組連接絲杠形成剛性聯(lián)接。截割部為整體彎搖臂結(jié)構(gòu)，即截割電機(jī)、減速器均設(shè)在截割機(jī)構(gòu)減速機(jī)上，與牽引部鉸接和調(diào)高油缸鉸接，油缸的另一端鉸接在牽引部上，當(dāng)油缸伸縮時，實(shí)現(xiàn)搖臂升降。截割機(jī)構(gòu)主要有截割電動機(jī)、搖臂減速箱、內(nèi)外噴霧系統(tǒng)和割煤滾筒等。截割部的主要作用是將電動機(jī)的動力經(jīng)過減速后，傳遞給截割滾筒用來割煤，然后通過螺旋葉片甩到工作面刮板輸送機(jī)上。

3 自然條件及存在問題

（1）煤層情況

3216工作面開采煤層為3煤，平均傾角為18°,平均煤厚3.7m。走向長度372m，傾斜長度平均 101m，采高為2m，以黑色亮煤、鏡煤為主，煤層有滑面，呈魚鱗薄片狀。

（2）采煤方法

采用走向長壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板，工作面煤層平均厚度3.7m，采煤機(jī)可采厚度1.4～3m，支柱柱型DW-2200、DW-2500、DW-3150型單體支柱，配合DJB-1200型金屬鉸接頂梁支護(hù)頂板，煤機(jī)滾筒截深為6.3m，確定循環(huán)進(jìn)尺為1.2m，煤機(jī)割煤平均高度2m。

（3）采煤工藝

3216工作面采用MG170/410-WD型雙滾筒采煤機(jī)，雙向割煤；螺旋滾筒裝煤，工作面采用SGZ630/264型可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤；3216運(yùn)輸巷采用SGB620/（2×40）刮板輸送機(jī)、STJ800/（2×40）皮帶機(jī)運(yùn)煤；工作面單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁支護(hù)頂板。

（4）割煤過程及存在問題

MG170/410-WD采煤機(jī)滾筒運(yùn)行速度為1.7m/min，葉片旋轉(zhuǎn)速度為46r/min，工作面割煤一趟約90min。滾筒式采煤機(jī)割煤順序：沿工作面騎溜穿梭采煤，從工作面頭部向尾部方向割煤，左滾筒負(fù)責(zé)割煤層的上部，右滾筒負(fù)責(zé)割煤層的下部，左右滾筒上下配合，完成采煤機(jī)在工作面割煤、落煤和裝煤工序，螺旋葉片把破碎的煤從煤壁沿滾筒軸線方向旋轉(zhuǎn)著推進(jìn)刮板輸送機(jī)中運(yùn)走。由于煤質(zhì)松軟、粉狀，螺旋葉片不能一次將落煤全部推進(jìn)刮板輸送機(jī)上，遺漏在機(jī)道中的浮煤約有600mm，采煤機(jī)必須再專門往返一趟進(jìn)行拾煤，這樣就無形中耽誤了90min，拖延了頂板、煤壁最佳維護(hù)時間，給安全生產(chǎn)帶來隱患。

為擺脫這一困境，對MG410采煤機(jī)增設(shè)輔助葉片板，降低了頂板管理的安全風(fēng)險，提高了裝煤效率。

4 增設(shè)輔助螺旋葉片板措施

4.1 改造前后對比

（1）改造前

MG170/410采煤機(jī)每個滾筒2個葉片板相對180°、螺旋布置，如圖1（a）所示；葉片螺旋出口到搖臂之間為100～520mm不等,如圖1（b）所示；葉片分布情況及改造前如圖1（c）所示。

圖1 改造前采煤機(jī)滾筒葉片

（2）改造后

增設(shè)2個輔助螺旋葉片板，每個螺旋葉片板頂部增設(shè)截齒，螺旋葉片板從繞滾筒中心180°縮小到90°，如圖2（a）所示；減小了切入角，將葉片螺旋出口寬度保持在100～360mm，從而達(dá)到裝煤的最佳功效，如圖2（b）所示；改造后的葉片分布情況如圖2（c）所示。

圖2 改造后采煤機(jī)滾筒葉片

（3）改造要求

一是保持螺旋葉片位置對稱，保證螺旋葉片動態(tài)平衡；二是保持螺旋葉片尾部與通道一致，保證原煤輸送順暢；三是保證螺旋葉片材料耐磨，硬度與原材料基本相同；四是焊接標(biāo)準(zhǔn)符合要求。新增設(shè)的螺旋葉片板已在原葉片板內(nèi)噴霧范圍內(nèi)，可不加裝內(nèi)噴霧，不影響整體噴霧效果。

4.2 螺旋葉片加工制作及焊接過程

（1）根據(jù)左滾筒螺旋葉片板形，在一塊20mm厚度的耐磨錳鋼板上繪制出1200mm×310mm螺旋形，錳板下部加工65°倒角，沿左滾筒螺旋曲線嚴(yán)密焊接，截齒按棋盤式配置2個，傾角35°；

（2）為了延長螺旋葉片的使用壽命，采用506碳鋼耐磨焊條焊接，并在其出煤口處堆焊45°；

（3）右滾筒螺旋葉片板與左滾筒螺旋葉片板相同。

4.3 改造后取得的效果

（1）增加輔助螺旋葉片板，裝煤效率由以前的70%左右提高到95%以上，浮煤厚度由原來的600mm左右降低到80mm以下。

（2）提高了裝煤速度，節(jié)省了煤機(jī)和溜子的運(yùn)轉(zhuǎn)時間，減少了機(jī)械磨損，節(jié)省了用電，減少了煤壁空頂時間，有利于安全生產(chǎn)。