葛玉生

（晉能控股煤業(yè)集團云崗礦，山西 大同 037017）

1 項目概況

從晉能控股煤業(yè)集團云崗礦井下綜采工作面MG2×100/455-BWD型交流電牽引采煤機的現(xiàn)場應用情況來看，因開采過程中出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，采煤機變壓器常處于高溫潮濕的工作環(huán)境，加之采煤機原有的散熱裝置散熱效果不佳，因此出現(xiàn)過多次因溫度過高而導致的爆炸事故。此外，散熱裝置與采煤機電機接觸面積較小，散熱效果不明顯，造成了電機線路因高溫老化而導致的安全故障。諸多問題給煤礦造成了較大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。針對這一情況，必須提供一種散熱效果更好的采煤機用散熱裝置，以實現(xiàn)對采煤機的有效散熱，保障其正常運行，并為實現(xiàn)煤礦高產(chǎn)高效的安全開采奠定基礎。

2 采煤機散熱裝置的設計

2.1 結(jié)構(gòu)分析

針對晉能控股煤業(yè)集團云崗礦MG2×100/455-BWD型交流電牽引采煤機散熱裝置散熱效果不佳的問題，提供了一種新型采煤機用散熱裝置。該裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括導熱板、接觸桿、連接座、轉(zhuǎn)軸、螺紋桿、夾板、插桿、儲液盒、搖把等部件。

圖1 新型采煤機散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖

新型采煤機散熱裝置中的導熱板以銅為材料，導熱效果好，導熱板的正面與接觸桿固定連接，導熱板的頂端與A連接座固定連接，A連接座的表面設有孔洞，孔洞內(nèi)部與轉(zhuǎn)軸活動連接，A連接座通過轉(zhuǎn)軸與螺紋桿活動連接，螺紋桿的表面與夾板活動連接，導熱板的底端與B連接座固定連接，B連接座的表面與插桿固定連接，插桿可使夾板向內(nèi)移動，以保證散熱裝置更加穩(wěn)定，且避免了螺紋桿的過多使用所導致的人員操作不方便問題，插桿與夾板活動連接。

導熱板結(jié)構(gòu)背部示意圖如圖2所示，從圖2中可以看出，在導熱板的背面固定連接有導熱管，導熱管的一端與水泵固定連接，水泵的一側(cè)與儲液盒固定連接，導熱管的另一端與儲液盒固定連接，儲液盒的正面與支撐桿固定連接，支撐桿的一端設置有風扇組件，螺紋桿的一端與搖把固定連接。

圖2 導熱板結(jié)構(gòu)背部示意圖

接觸桿結(jié)構(gòu)示意圖如下頁圖3所示，從圖3可以看出，接觸桿由外桿、壓力彈簧及內(nèi)桿組成，外桿的內(nèi)壁與壓力彈簧固定連接，壓力彈簧的一端與內(nèi)桿固定連接。

圖3 接觸桿結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 工作原理

新型采煤機散熱裝置的工作原理：使用時，工作人員將導熱板放置在采煤機電機的一側(cè)，另一側(cè)放置夾板，通過旋轉(zhuǎn)搖把，將螺紋桿向內(nèi)旋入夾板，使導熱板與夾板夾緊采煤機的電機，進行固定；同時，當接觸桿接觸到采煤機的電機時，通過壓力彈簧收縮，使更多的接觸桿接觸到采煤機的電機，以增加接觸面積，使熱量傳輸?shù)綄岚宓男矢?；儲液盒的?nèi)部存放有冷卻液，啟動水泵與風扇組件，通過水泵將儲液盒內(nèi)部的冷卻液抽入導熱管內(nèi)進行流通，冷卻液在流通時可吸收導熱板上的熱量，達到對采煤機電機的降溫效果；隨后，冷卻液流回儲液盒內(nèi)，由風扇組件向儲液盒吹風，對其進行降溫。經(jīng)過循環(huán)往復為采煤機的電機降溫，降溫效果較明顯，有效避免了因采煤機的電機產(chǎn)生的高溫使內(nèi)部線路老化而導致出現(xiàn)線路熔斷故障等情況，降低了采煤機的損壞率，提高了設備的使用壽命。

此外，該散熱裝置的通用性較強，可以用于多種需散熱的設備上。通過接觸桿增大了散熱裝置與發(fā)熱設備接觸面，導熱、散熱效果好；通過夾板夾緊發(fā)熱設備，便于人員進行安裝拆卸，實用性較強。

3 實踐應用及效果分析

3.1 實踐應用

晉能控股煤業(yè)集團云崗礦位于大同煤田的東北部，井田面積為59 km2。礦井始建于20世紀60年代中期，每年設計能力為270萬t，服務年限為183年，經(jīng)改擴建后的核定年生產(chǎn)能力為480萬t。礦井開拓系統(tǒng)采用立井、斜井混合式分區(qū)開拓，主運輸水平為980 m水平，1 030 m水平為輔助運輸水平。

云崗礦8號層8805綜采工作面長140 m，煤層平均厚1.3 m，局部厚只有0.9 m，屬于典型的“兩硬”條件下的薄煤層。采煤機選用MG2×100/455-BWD型交流電牽引采煤機，配備SGZ-630/264型運輸機。MG2×100/455-BWD型采煤機在實際開采過程中，因電機線路老化發(fā)生了多起安全事故，對其分析原因得出，因采煤機原散熱裝置與電機接觸面積較小，散熱效果不佳，聚集的熱量導致高溫致使電機線路老化。采煤機散熱問題已成為影響煤礦開采效率的關(guān)鍵因素。針對這一情況，將提供的新型采煤機散熱裝置在MG2×100/455-BWD型采煤機上進行了安裝調(diào)試，并投入到實際的生產(chǎn)中。

3.2 效果分析

新型采煤機散熱裝置在MG2×100/455-BWD型采煤機上運行已有半年之久，新型采煤機散熱裝置工作穩(wěn)定，散熱效果較理想。工作時，啟動水泵與風扇組件，使水泵將儲液盒內(nèi)部的冷卻液抽入導熱管內(nèi)進行流通，冷卻液在流通時吸收導熱板上的熱量，達到對采煤機電機的降溫效果。應用新型采煤機散熱裝置后，該采煤機未發(fā)生一起因高溫問題引發(fā)的內(nèi)部線路老化的安全問題，也沒有因高溫問題導致線路熔斷故障等情況發(fā)生，設備的損壞率大幅度降低，使用壽命大幅度延長。新型采煤機散熱裝置的應用有效保障了采煤機電機的安全穩(wěn)定運行，進而保障了采煤機的穩(wěn)定運行，為實現(xiàn)煤礦高產(chǎn)高效、安全開采奠定了基礎。