許君

（冀中能源峰峰集團(tuán) 牛兒莊采礦公司，河北 邯鄲 056201）

1 概 況

邯鄲市牛兒莊采礦有限公司是有著多年開(kāi)采歷史的老礦井，井田位于峰峰煤田的中部，鼓山東麓，鼓山復(fù)背斜東翼，總的構(gòu)造為單斜構(gòu)造，并向東南傾伏。單斜上發(fā)育著北北東方向與近東西方向的大斷層。受大中型斷層的控制，井田內(nèi)發(fā)育著一些較低序次的幅度和寬度較小的開(kāi)闊褶曲，構(gòu)成了井田的主要構(gòu)造輪廓。井田走向長(zhǎng)3 km，傾向?qū)?.8 km，面積8.589 km2。開(kāi)采深度+260—-600 m標(biāo)高，開(kāi)采煤層2、4、6 號(hào)煤層，生產(chǎn)能力為40萬(wàn)t/a。隨著開(kāi)采年限的增加，生產(chǎn)地區(qū)逐步萎縮，生產(chǎn)地區(qū)也越來(lái)越復(fù)雜，現(xiàn)主要生產(chǎn)地區(qū)集中在各煤柱的回收及各種邊角煤，因此日常掘進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程中需根據(jù)各地區(qū)實(shí)際不斷調(diào)整掘進(jìn)方位，巷道拐線作業(yè)較為頻繁。

2 原有掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)施工作業(yè)存在問(wèn)題

牛兒莊礦原有掘進(jìn)施工綜掘機(jī)受運(yùn)輸聯(lián)結(jié)裝置影響，綜掘機(jī)截割作業(yè)時(shí)機(jī)身與二運(yùn)皮帶擺動(dòng)夾角小，擺幅受限，實(shí)際作業(yè)時(shí)遇到不少問(wèn)題。一是遇有大斷面需廣角截割作業(yè)和巷道拐線作業(yè)時(shí)綜掘機(jī)難以直接進(jìn)入拐線巷道，不能有效發(fā)揮機(jī)掘優(yōu)勢(shì)；二是當(dāng)機(jī)身大幅左右擺動(dòng)截割時(shí)，一運(yùn)溜子、二運(yùn)皮帶、跟頭皮帶落煤偏移原落煤點(diǎn)，造成大量煤砟掉落堆積；三是二運(yùn)皮帶極易偏離跟頭皮帶機(jī)尾軌道，造成掉道事故，帶來(lái)安全隱患；四是在拐線作業(yè)時(shí)，由于無(wú)法形成拐線夾角，為縮短行進(jìn)長(zhǎng)度，需對(duì)機(jī)體運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行二次反復(fù)拆裝工作，增加了人力和設(shè)備材料的成本投入；五是二運(yùn)皮帶離地安全間隙高度限制，綜掘機(jī)截割出煤時(shí)必須停止履帶行進(jìn)并下放后支撐，以提高皮帶離地安全間隙，無(wú)法實(shí)現(xiàn)行進(jìn)間連續(xù)截割作業(yè)。

針對(duì)上述這些問(wèn)題，研究決定進(jìn)行廣角截割改進(jìn)，解決機(jī)體擺動(dòng)受限、轉(zhuǎn)載點(diǎn)運(yùn)輸?shù)裘喉?、機(jī)體皮帶掉道等系列問(wèn)題。

3 裝置改進(jìn)

根據(jù)牛兒莊礦實(shí)際情況，此次選用該礦的EBZ135 型懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。原綜掘機(jī)機(jī)身與二運(yùn)皮帶擺動(dòng)夾角約為5°～8°，最大截割底寬為5.1 m。要想實(shí)現(xiàn)廣角截割，核心是對(duì)綜掘機(jī)聯(lián)結(jié)裝置進(jìn)行改進(jìn)。

通過(guò)分析研究，決定將二運(yùn)聯(lián)結(jié)裝置在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行加長(zhǎng)改進(jìn),加長(zhǎng)1 200～1 400 m，使綜掘機(jī)機(jī)體和二運(yùn)皮帶機(jī)尾同軸自由旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)大機(jī)體與二運(yùn)皮帶旋轉(zhuǎn)角度。調(diào)整后機(jī)身與二運(yùn)皮帶由原夾角5°～8°增大為最大單向轉(zhuǎn)角90°，雙向轉(zhuǎn)角180°。同時(shí)，加設(shè)二運(yùn)皮帶調(diào)高裝置，在原基礎(chǔ)上可以調(diào)高200～300 mm，使二運(yùn)皮帶不再依靠下放綜掘機(jī)后支撐來(lái)保證離地安全間隙，綜掘機(jī)前后運(yùn)行不再受下放后支撐影響。綜掘機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)尾改進(jìn)裝置如圖1 所示，改進(jìn)前后指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 改進(jìn)前后指標(biāo)對(duì)比Table 1 Comparison of indicators before and after improvement

圖1 綜掘機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)尾改進(jìn)裝置Fig.1 Improvement device of rotary tail of roadheader

4 改進(jìn)裝置的實(shí)施及應(yīng)用效果

4.1 改進(jìn)裝置的實(shí)施

改進(jìn)后的裝置在安裝調(diào)試后能夠與綜掘機(jī)日常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)相匹配，實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)廣角截割，機(jī)體與二運(yùn)皮帶同軸自由旋轉(zhuǎn)，滿足生產(chǎn)需要，同時(shí)對(duì)后支撐等其他附屬裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)不構(gòu)成新的影響。廣角大斷面截割工藝的實(shí)施應(yīng)用尤其在切眼掘進(jìn)、巷道拐線施工作業(yè)、擴(kuò)掘車場(chǎng)、鉆場(chǎng)等方面應(yīng)用效果良好，基本解決了上述存在的問(wèn)題。

4.2 取得的效益

該裝置為自行設(shè)計(jì)制作及安裝，設(shè)備制作費(fèi)用0.5 萬(wàn)元，人員人工費(fèi)用1.1 萬(wàn)元。但改進(jìn)后為生產(chǎn)提效、人工、材料設(shè)備節(jié)支降耗、安裝運(yùn)轉(zhuǎn)等帶來(lái)多種經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

（1） 機(jī)尾及跟頭皮帶機(jī)尾不在需要專人查看，清理掉落煤矸，日減少用工3 人，按每人每日工資300 元計(jì)算，每月節(jié)省工資27 000 元，全區(qū)3 個(gè)掘進(jìn)頭，年可節(jié)約人工97.2 萬(wàn)元。

（2） 在拐線掘進(jìn)時(shí)可自由擺動(dòng)進(jìn)入拐線巷道，不再進(jìn)行二運(yùn)皮帶和過(guò)渡溜子二次反復(fù)拆裝工作，優(yōu)化了生產(chǎn)組織，巷道單次拐線施工比原來(lái)減少2個(gè)小班，單次節(jié)約拆除安裝用工16 人，按月均拐線1 次，每人每工300 元計(jì)，年節(jié)約工資支出17.28 萬(wàn)元，工效大幅提升。

（3） 綜掘機(jī)一運(yùn)溜子和二運(yùn)皮帶機(jī)尾同軸旋轉(zhuǎn)，二運(yùn)皮帶不受前頭綜掘機(jī)擺動(dòng)影響，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)落煤穩(wěn)定不產(chǎn)生偏移，一運(yùn)溜子從根本上減少了機(jī)尾淤堵事故，減少了人力投入和清淤勞動(dòng)量，每班節(jié)約清淤看機(jī)尾用工1～2 人。

（4） 調(diào)高裝置的應(yīng)用使二運(yùn)皮帶減少與底板摩擦損耗，降低了斷帶事故和皮帶續(xù)接錨口等人工及材料消耗，年可節(jié)支材料消耗2.3 萬(wàn)元。

（5） 調(diào)高裝置的設(shè)置將二運(yùn)皮帶離地安全間隙調(diào)高，綜掘機(jī)在截割時(shí)不用單獨(dú)停止履帶行進(jìn)并下放后支撐以保證二運(yùn)皮帶運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了綜掘機(jī)行進(jìn)、截割、運(yùn)輸同步連續(xù)作業(yè)，提高了掘進(jìn)截割功效。

5 結(jié) 語(yǔ)

牛兒莊采礦有限公司綜掘機(jī)廣角大斷面連續(xù)截割工藝的改進(jìn)創(chuàng)新，對(duì)復(fù)雜生產(chǎn)地區(qū)條件簡(jiǎn)化了日常拐線作業(yè)的拆除安裝工作，能夠有效發(fā)揮機(jī)掘優(yōu)勢(shì)，同時(shí)二運(yùn)皮帶運(yùn)輸裝置不受綜掘機(jī)左右大幅擺動(dòng)影響，可在跟頭皮帶機(jī)尾跑道上平穩(wěn)移動(dòng)，不再偏離機(jī)尾軌道，有效杜絕了二運(yùn)掉道事故，保證了生產(chǎn)安全，為安全管理創(chuàng)造了條件。綜掘機(jī)截割時(shí)不再受二運(yùn)機(jī)身長(zhǎng)度限制，能夠?qū)崿F(xiàn)廣角大斷面截割作業(yè)，尤其在拐線掘進(jìn)時(shí)可自由擺動(dòng)進(jìn)入拐線巷道，發(fā)揮機(jī)掘優(yōu)勢(shì)。該裝置優(yōu)化了生產(chǎn)組織，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、安全多重成效，應(yīng)用適用范圍較廣，可滿足不同生產(chǎn)條件下的推廣應(yīng)用。