煤矿综合掘进机械的选型与改造论文【1】

　　【摘　要】随着采煤技术及采煤核心装备的升级，传统的掘进方式已无法满足矿井回采的需要。

　　实践证明，应用综合机械化掘进机及相关技术可有效提高掘进速度和工效。

　　本文通过分析型综掘机在煤矿矿井中的应用，就生产过程中存在的问题提出改进措施。

　　【关键词】煤矿综掘机;应用;改造

　　1.综掘机的技术特点与应用

　　综掘机由履带式行走部上的回转角支撑着槽轴式悬臂切割机构，经电机驱动，液压油缸操作，刮板输送机装运，具有自行切割、装运、行走的功能，主要由横轴悬臂切割机构、装运机构、行走机构、液压系统、喷雾冷却系统、电器系统组成。

　　下面以EBZ-90型综掘机在矿井8煤层工作面使用情况做以分析：

　　1.1煤层的赋存情况

　　煤层厚度为2.4～3.0m，平均厚度为2.8m，含0.2m夹矸，直接顶板为深灰色粉沙岩，局部为泥岩，厚度为9.0m，深灰色、坚硬、稳定，底板为深灰色粉沙岩，厚4.3m，坚硬。

　　1.2地质构造情况

　　工作面地质构造较为简单，存在断层和无炭柱，构造少，影响极小。

　　1.3水文地质情况

　　水文地质情况较为复杂，主要含水层为O2。

　　和K2灰岩，分别位于1O2煤层的上部和下部。

　　在遇到构造的情况下，发生突水是影响工作面生产的主要安全隐患，预计正常涌水量为150～2O0m3/h。

　　1.4巷道断面及支护

　　巷道断面为矩形断面，净断面为：14.0m2;毛断面为：15m2。

　　永久支护采用锚梁网+锚索支护，锚索(Φ18.5×6300mm)采用2-3-2布置，锚杆(Φ20×2200mm等强)间排距为0.8m，巷道净高不底于2.8m。

　　1.5运输方式

　　采用EBZ-90型综掘机装煤，配合SDJ-800型胶带运输机运输。

　　1.6 EBZ-90综掘机使用后的效果

　　架棚支护使用EBZ-90型综掘机后，创下了大断面架棚巷道支护班架棚12架，班进尺10m的记采，日进尺22m的记录。

　　综合平均单进382.5m/月，比炮掘单进188.8m/月，提高了102.6%，工效0.268m/工，比炮掘工效0.18m/l工提高了42.55。

　　锚梁网支护最高进尺已经突破1000m/月大关，平均进尺稳定在600m/月。

　　使用EBZ-90型综掘机后，减少了因放炮造成的事故隐患，杜绝了放炮事故，确保了掘进安全。

　　使用EBZ-90型综掘机后，减少了因放炮震动造成的顶板和煤帮松动，减少了支护用品，降低了支护成本，保证了巷道掘进后顶帮的稳定性，降低了掘进对顶帮的破坏。

　　2.综掘机械的选型

　　综掘机的高新技术、高可行性是实现工作面年产目标的重要物质基础，根据矿井的地质条件，选择合理的设备，才能发挥工作面的最大生产能力及实现安全生产。

　　2.1选型原则

　　2.1.1综掘机械各配套设备，必须适应与满足快速掘进的需要，综掘设备的协调性以保证工作面快速推进的需求，参照国内外高产高效工作面辅助系统生产能力的设计，应以工作面生产能力的1.2倍为基数。

　　2.1.2综掘机械的研制与选型，以提高设备的可行性为主，但也要注意其技术的先进性。

　　2.1.3总体设备应考虑现有的定型设备。

　　2.1.4综掘机械成套设备应满足快速掘进工艺的要求。

　　2.2掘进机的技术要求

　　2.2.1掘进机的支护系统与切割系统互不干涉，刮扳机与装载机构分开控制，避免装载机构和刮板运输负荷过大造成死机现象，锚杆动力源与主油泵电源，实现单元设计。

　　装载机载液压锚杆机，掘出顶板即可及时支护，实现既打顶锚杆又能打帮锚杆，迎头最小支护间距为200mm的综合掘进机械。

　　2.2.2掘进机的的检修方面，防止液压油的污染，给液压系统造成堵塞、泄露，加油方式改为自吸式。

　　装载机构用三爪转盘，单独逐个马达带动。

　　为解决液压油的起热现象，在掘进机的油箱内加装冷却器。

　　各油缸的外露部分及液压件应加防护装置。

　　2.2.3电器方面，具有回路多，控制容量大，易维护。

　　保护和显示融为一体，全自动故障诊断和动作检测、过流、过载、断相、互不平衡、漏电、闭锁、过压和先导误动作的控制系统，可显示控制电机负荷、运行状态、故障情况、启动器系统自控和主控箱温度等，便于检修和查找处理问题。

　　2.3综掘机效率

　　2.3.1根据以上分析及资料提供的数据，掘进断面为9~15m2左右，综掘机械的配套实现了双动力源(风动工具、液压工具)，运输采用双面运输胶带机，可以减少工人的劳动强度，支护材料可以机械运输，购置半煤岩掘进机，以至于工作面的夹矸和遇到小构造而影响掘进。

　　可以实现支护、掘进一体化，一次性全断面快速掘进，提高工效。

　　2.3.2如果实现掘进机械钻进、截割、装运、降尘、支护一体化，就能够加快掘进进尺，实现快速掘进的目的，已达到矿井安全生产的需要，确保全矿各项经济技术指标的完成，实现高产高效。

　　3.综掘机在生产过程中的改造技术

　　3.1增强稳定性

　　由于EBZ-90综掘机的稳定性差，在EBZ-90左、右行走装置履带前部加装了两个无杆腔辅助油缸，油缸底部通过连接板用4条Ф30强力螺栓与履带支架固定，在油缸顶端加装托顶装置。

　　在使用时将铲板和后支撑支起后将两个辅助油缸升起，使托顶装置与巷道顶板紧密接触，并且压力达到4MPa，相对来讲增加了掘进机的重量，使EBZ-90半煤岩综掘机的稳定性得到了大大提高。

　　3.2水路系统

　　EBZ-90综掘机的水路系统为从进水管串一三通，一路给截割电机进行冷却后至引射，另一路经冷却器到外喷雾。

　　针对淮南矿防尘水及运行环境的实际情况，在EBZ-90综掘机水路系统基础上对EBZ-90半煤岩综掘机的水路系统进行了改进，其改造方案如下：

　　(1)在总水路上加一安全阀(设定2.5MPa)，有效地保护了切割电机免受强压水的冲击。

　　(2)将分水三通改为配水阀，便于动态调控冷却水(引射和外喷雾)水量。

　　(3)在冷却器出水侧附加了一个三通，在保证外喷雾的前提下将工作面不需要的水通过胶管引流到掘进机后方通过潜水泵将水排出掘进头，降低掘进头面积水。

　　3.3操作台

　　由于该掘进机各操作手把不复位，开启油泵时经常造成误动作，给现场作业人员造成安全隐患。

　　掘进机操作台各操作手把由于施工时人员上下掘进机攀爬、蹬踏，易造成各操作手把不复位，如果开启油泵前未认真检查手把是否复位而启动，极易造成误动作，造成安全隐患。

　　其改造方案如下：

　　(1)右装载手柄由于紧靠人行侧，且位置靠下，这就造成人员蹬踏及抓碰而造成误动作，将原操作手柄底座加焊直拐角将其上移，避免了施工时误动作。

　　(2)将操作台操作手柄处下方加焊限位块，掘进机司机割煤完毕后上起限位块后，就可以防止作业人员攀爬掘进机造成的手柄不复位而误动作。

　　4.结论

　　随着综掘机在矿矿井中的应用，掘进速度明显加快，单面月进尺由传统的炮掘100m左右提升到现在的600m以上，有效地降低了工人劳动强度，不仅增加了矿井的安全程度，提高了管理水平，而且有效缓解了采掘接替紧张的局面，为矿井的高产、稳产夯实了基础，也为矿山的长远发展攒足了后劲，取得了较好的经济效益和社会效益。

　　【参考文献】

　　[1]朱仲连.工程机械维修新理念[J].工程机械与维修，2005，(13).

　　煤矿综合机械化设备的选型与改进的研究【2】

　　【摘　要】综采、综掘工作面是现代化高效矿井的标志，可行性强、高性能的综和机械化设备是安全生产、高效生产的根本。

　　本文对煤矿综合机械化设备的选型进行分析，探讨改进的措施。

　　【关键词】综掘机;综采设备;型号选择;技术改造

　　1.煤矿综合机械化设备的选型概述

　　随着机械工业的不断进步，我国综合机械化掘进设备不断地产生、改进并升级，而且综掘设备的适应范围也不断扩展，但是还没有任何一款综掘机械能适应所有的地质条件。

　　综合机械化掘进工作面内相关设备选择必须合理选择才能达到综掘工作面应有的效果。

　　根据各煤矿、各采区，乃至各工作面的实际情况，合理选用大中小型煤巷、岩巷、半煤岩巷综掘设备，才能保证航道的掘进速度，进而保证整个矿井的接替需要。

　　2.综掘机械的选型的要求

　　综合机械化掘进工作面和采煤工作面的运用是现代化高产、高效矿井的标志。

　　1数控技术在煤矿机械中的具体应用

　　1.1矿用本安型振动监测分析仪

　　振动监测分析仪将实时诊断与在线监测集成为一体，可有效促进机械设备的智能化及信息化发展，并实现设备全周期的故障实时诊断分析与状态监控。该分析仪可完成的功能有：（1）先进的智能诊断及故障定量分析，其采用独特的信号表征及识别技术，内部集成基于小波、频域、时域理论故障特征提取技术及智能诊断和故障定量算法，可准确测定分析故障损坏部位及损坏程度，并将振动监测数据资料自动转化成预测性机械状态报警，以解决原有故障诊断对维护人员过于依赖的问题；（2）12通道数据同步快速采集，其以对振动模拟信号实施抗混滤波处理为前提，使用精度为16位的AD采集芯片完成12通道振动信号的同步快速采集；（3）利用快速以太网接口/RS485接口实现诊断结果与原始数据的实时上传及记录；（4）安置250M电子盘，可本地存储故障状况及振动数据，保证设备以外停运时可完成“黑匣子”功能；（5）以故障机理作为理论基础，利用被检测设备零部件的机械参数设置，自动完成不同设备故障频率运算。

　　1.2带式输送机

　　煤矿生产工作环境通常异常恶劣，空气湿度高，且包含电磁波干扰、尘土及振动污染等，所以数控设备应保证避免受环境影响而正常工作，因此设备应采用良好密封技术处理，且具有较高的抗电磁干扰、防潮、抗震性能。当前国内使用的带式输送机数控技术水平不断提高，已普遍使用调速型液力耦合器及行星齿轮减速器两类驱动系统。液力耦合器的涡轮机泵轮间不存在机械联系，转矩利用工作液体进行传递，具备优良的隔振效果，且其能在转速稳定状态下，输出无级持续变化的、变化范围较宽的转速，具有良好的节能效用；行星齿轮减速器具有减速裕度广、体积小、精度高、传动速度快等优点，在带式输送机中可有效改善煤炭的输送效率。在带式输送机中应用数控技术不仅能降低30%以上的电量消耗，且能大幅度提升煤矿生产质量。

　　1.3掘进机

　　掘进机是当前煤矿生产中的非常重要的机械设备，数控技术在掘进挖掘机中的应用有两大优势：（1）可在运行过程中对设备自身进行实时监测，并能即时反馈与诊断出现的故障问题，如温度监控等；（2）实现了掘进机的自动化，即前进方向自动监控、切割电机功率自行调整、切割面大小尺寸自行检测等。

　　1.4采煤机

　　（1）在无链牵引采煤行走机构中，摆线销轨轮与驱动轮参数通常采用少齿数与大模数，在加工中因受到齿轮刀具及齿轮加工机床的限制，完成仿形加工及范成加工的难度较高，而采用数控镗铣床实施编程加工可大幅度降低工艺准备周期及生产投入；（2）数控气割机安装有自动可调整切缝补偿装置，其可方便对构件轮廓开展程序控制，即能准确调整修补切缝补偿值，以精确控制毛坯加工余量，因此其在零件粗加工中可广泛应用，如采用数控气割粗加工齿槽，齿形的加工余量分布均匀，切割补偿调整适当，可精准控制余量大小；切割完成后再实施退火处理，不仅能改善晶粒与组织的细化程度，且能提升精加工的切削性。

　　2结束语

　　数控技术的应用水平将直接影响着煤矿机械设备的运行质量和使用寿命，因此，相关技术与研究人员应加强有关煤矿机械中的数控技术研究，总结数控技术的应用要点及关键技术应用措施，以逐步改善数控技术在煤矿机械设备中的应用质量。