全巖綜掘機在煤礦生產中的應用

【摘 要】作為礦井掘進施工中最重要的設備，綜掘機已成為提高生產效率，保障各工序順利、穩定進行的重要設備基礎。然而，實踐中操作和維護不當導致的各種故障，不但使綜掘機無法在生產中發揮出應有的技術優勢，反而可能造成重大的安全隱患，必須得到相關人員充分的重視。因此，本文分析了規范綜掘機的使用規程，加強其日常檢查維護力度的具體措施，并針對綜掘機運行中可能出現的各類故障，提出了相應的處理對策，以期降低設備的故障幾率，充分發揮其技術優勢，為實現企業經濟效益奠定基礎。

【關鍵詞】礦山生產；綜掘機；改進；日常維護；故障處理

一、綜掘機在礦山生產中應用

隨著煤礦企業技術設備現代化程度的逐步提高，機械化作業已經成為礦山生產的主流趨勢，而綜掘機作為礦井掘進施工中最重要的設備，集掘進、裝巖、運煤、支護等多種功能于一身，已成為提高生產效率，保障各工序順利、穩定進行的重要設備基礎。近年來，綜合機械化掘進機對S100、EBZ120等型號不斷進行研究與改進，逐漸發展出EBZ200等一系列技術更高、功率更大、功能越來越完善的新機型，其應用范圍也已經從煤巷、半煤巷拓展至全巖石巷道的掘進作業，與打眼放炮等傳統掘進工藝相比，綜掘機可將掘進進度提高了30倍以上，為礦山生產贏得了可觀的經濟效益。然而在實踐中，作業人員技術水平的提高與更新速度較慢等客觀因素，也造成了操作和維護不當導致的掘進機故障頻發，不但無法發揮出先進設備在生產中應有的優勢，反而可能造成重大的安全隱患，特別是在掘進作業環境介質為巖石時，硬度較高的巖石常會增加設備的運行負荷，導致機體震動過大，故障風險提高。因此，必須規范綜掘機的使用規程并加強其日常檢查維護的力度和效率，盡可能降低設備的故障幾率，充分發揮其技術優勢。

二、綜掘機的日常操作、養護規范

在設備運行前，應首先做好以下準備工作：檢查機器的完好狀況，要求截齒完整、齊全；各部螺栓連接緊固；各潤滑點的潤滑油量充足；裝載鏟板和耙爪完好并動作靈活，無受阻現象；刮板機的張力符合要求，刮板及鏈輪無過度磨損；履帶完好且張力合適；噴霧系統無堵塞、漏水現象，水壓符合要求；膠帶轉載機構、液壓系統和電氣設備完好；電纜的吊掛和電氣設備的保護接地，應符合要求。開機后，應注意不要超負荷操作。操作液壓手柄時要緩慢，狀態的改變操作應經過手柄的中間位置。啟動或停止電機時，要動作迅速，避免緩慢微動。裝載時一定要注意鏟板底板要處于水平位置。機器行走時避免左右切割。在切割時，特別是切割硬巖時，會產生較大震動，造成截齒超前磨損影響切割效率，要使鏟板機后支撐接地良好，加強穩定性，減少震動。設備停止工作時，鏟板要落地。

綜掘機的日常維護重點在于對潤滑、截齒的磨損情況、以及檢板鏈的松緊程度等方面的檢查和調整。定期檢修則應對截割頭及伸縮裝置、減速機、回轉軸承、行走機構、液壓系統等進行仔細檢查。并做好除塵、換油等工作，使系統各部分始終保持在最佳工作狀態。

三、綜掘機常見故障現象及處理對策

（一）機械類故障 ：綜掘機的機械類故障通常發生在減速機、截割頭等位置。以截割頭不轉動為例，通常首先要檢測電機和減速機，確保二者運行無異常，且連接花鍵套未損壞。若電機轉動但減速機不轉動，則可能是花鍵套銷脫落導致的，而減速機有異響則可能是由于減速機內部星輪損壞造成。此外，截割臂抱死也會導致截割頭的停轉。故障原因可能由于截割臂內缺油或軸承損毀、減速機缺油或內部損壞，以及截割頭浮動密封損壞等。此時應先檢查電機前端和減速機的溫度是否異常，內部是否存在異響；檢查截割臂內與減速機內的油量及油質，若缺油或油質異常而降低了潤滑效果時，應先清洗設備再進行換油；若設備仍無法轉動，則應依次拆開截割臂后試機，以準確判斷具體的故障部位并進行更換；若是由于截割頭浮動密封損壞導致煤泥直接由磨損的盤根今天截割臂，造成其失去潤滑效果而損壞了軸承，就必須對截割臂進行整體的更換處理。當設備截割消耗異常時，通常是由于花鍵齒磨損導致其與截割頭內的花鍵無法嚴密咬合，此時必須對花鍵齒進行更換，安裝時可將截割頭頂在巖壁上，借助綜掘機的動力將新配件頂入。

除上述問題外，較常見的機械類故障還包括：設備運行壓力正常但履帶不動作、更換回轉軸承時舊軸承無法取出、以及星輪處漏油等。具體解決思路應根據現場實際情況加以確認和排除，如針對星輪處漏油故障，應首先查看漏油的位置，若從下面漏油，且漏的是液壓油，則可能是由于馬達與馬達座配合處的密封圈失效老化或者法蘭處的密封圈損壞造成的，更換密封圈即可，但在這個過程中要注意檢查密封圈損壞的情況，是局部位置斷開，還是整體扁平，若是局部位置沖斷，則要檢查安放密封圈的槽內是否有毛刺或者缺口，否則密封圈換上去后短時間內還會損壞。若從上面漏油，從旋轉盤結合處滲漏出齒輪油，則可能是加油處螺賭丟失，檢查表面是否有裂紋，若無裂紋則可能是浮動密封失效，應更換密封或更換半馬達。

（二）液壓類故障 ：統計顯示，綜掘機的液壓系統是故障率最高的部位，其中較常見的問題集中在液壓系統的滲漏和污染問題上。滲漏主要包括設備固定部位與滑動部位的密封滲漏，應采取的處理措施包括：科學控制密封表面的粗糙度，合理設計和加工密封溝槽，盡可能減少設備運行中的沖擊和振動以降低密封件的磨損程度，控制油溫以防密封件變質。產生污染的主要原因是由于在井下惡劣的工作環境中，設備安裝、運行中常會發生煤塵、金屬碎屑、水等污染物的殘留，加之未在設備運行中及時進行濾網清洗和換油等處理，導致受污染的設備穩定性和工作效率都有所降低。作業中應加強對液壓油、液壓元件的管理，落實液壓系統的日常養護制度，并在系統中設置濾油器，對污染進行有效的防治。

三、其他故障

運行中設備還可能出現電氣故障等其他問題，如設備無法啟動、高速運行中多次跳電、電控操作箱顯示屏畫面停止等。由于電氣系統受其他系統、環境條件以及操作因素的影響較為復雜，因此必須根據實際情況予以判別。有條件的部門可引入在線診斷系統對綜掘機的各種故障問題進行綜合的診斷分析，但該系統對故障的判別也需要大量的故障特征及實例作為判斷依據，因此仍需相關工作人員在設備的運行維護中不斷總結問題，積累經驗。

四、綜掘機的日常操作注意事項

（一）發現異常應停機檢查，處理好后再開機。（二）不要超負荷操作。（三）軟底板上操作時，應在履帶下墊木板，木板間距1～1.5m，加強行走能力。（四）操作液壓手柄時要緩慢，要經過中間位置，例如：機器由前進改為后退時，要經過中間的停止位置，然后改為后退。（五）啟動或停止電機時，要動作迅速，避免緩慢微動。（六）機器動作時，要充分注意，不要使掘進機壓斷電源線。（七）應確認安全后再啟動截割頭。（八）裝載時一定要注意鏟板底板要處于水平位置。（九）大塊煤巖可能卡在本體龍門口處造成第一運輸機停止，必須擊碎成小塊后裝載運輸。（十）第二運輸機由于機器的行走震動可能左右偏移，會與支架或其他設備觸及，要引起注意。（十一）機器行走時避免左右切割。（十二）在切割時，特別是切割硬巖時，會產生較大震動，造成截齒超前磨損影響切割效率，要使鏟板機后支撐接地良好，加強穩定性，減少震動。（十三）設備停止工作時，鏟板要落地。

五、綜掘機的日常檢查

（一）截割頭：檢查截齒有無磨損或缺齒，并及時更換安裝新的截齒，檢查齒座有無裂紋和磨損。 （二）減速機：檢查有無異常震動和聲響，檢查減速機油量，檢查有無異常溫升，檢查螺栓是否松動。 （三）行走部：檢查履帶張緊是否合適，履帶板有無損壞，緊固件是否松動。（四）鏟板部：檢查星輪的轉動是否靈活，星輪的磨損情況，緊固件是否松動。（五）第一運輸機：檢查鏈條張緊是否合適，檢查刮板、鏈條磨損松動情況，檢查從動輪回轉是否正常。（六）液壓系統：檢查配管是否漏油，檢查油箱油量是否適中，檢查油箱的油溫（不得超過70℃），檢查油泵有無異常聲響，有無異常溫升現象，檢查液壓馬達有無異響，有無異常溫升現象，檢查換向閥操縱手柄位置是否正確，有無漏油現象。（七）電氣部分：檢查電機的絕緣阻抗，檢查控制箱內電氣元件有無松動，檢查電源電纜有無損傷，檢查各部分螺栓緊固情況。

六、煤礦綜掘機的選型與改進

隨著社會的發展和科技的進步，我國機械工業也在不斷發展和革新，隨之，綜合機械化掘進設備需要不斷升級改造，綜掘設備的適應范圍需要不斷擴展，但是，到目前為止還沒有任何一款綜掘機械能完全適應所有的地質條件。這就需要對綜合機械化掘進工作面內相關設備進行合理選擇，以實現最佳綜掘工作面效果。

（一）根據礦井的具體地質條件，合理選擇綜掘機的類型

作為綜合機械化掘進工作面內最重要的機械設備——綜掘機。綜掘機的高效運轉是綜掘工作面高產高效的重要保證。根據礦井的地質條件，選擇合理的綜掘機，才能發揮綜掘工作面的最大生產能力，實現安全生產。

根據巷道的地質條件、巷道斷面和施工坡度進行選型，煤層中有夾矸時，應選擇截割頭設計單刀力大，截齒布置合理，破巖過斷層能力強；巷道設計斷面大時，選用具備伸縮性能的切割頭，便于挑頂、切幫和挖柱窩，在煤層頂板較硬或地質條件允許的情況下可以多進一個循環，整個機器的靈活性也能得以提高。應選擇綜掘機的“破、裝、運”三大功能與支護系統的支護功能互不干涉，刮板機與裝載機構分開控制，避免裝載機構和刮板運輸負荷過大造成液壓系統損壞后綜掘機無法正常使用。綜掘機的檢修方面，液壓系統必須密封，以防止液壓油泄露，綜掘機各部件運行能力減弱或者停機。裝載機構采用三爪轉盤，每個轉盤都應用單獨的液壓馬達驅動。為解決液壓油的過熱現象，綜掘機的冷卻系統必須實時運轉，而且掘進的油箱內必須加裝冷卻器。各油缸的外露部分及液壓件應加防護裝置。各運動部件需安裝可實現各油缸動作速度及壓力值的手工調速裝置，在重載情況下，可加大供油量提高裝運能力，行走機構減速，減少停機次數。安全方面，必須有預警裝置和照明裝置及機載式瓦斯斷電儀。另外綜掘機上還必須具備內外噴霧裝置，綜掘機兩側必須有急停按鈕等安全保護設施。

（二）綜掘設備配套使用中出現的問題原因分析及改進措施

綜掘設備的掘進效率是放炮掘進所無法比擬的，但是如果設計和使用操作不當，可能出現很多問題，如崩液壓管、液壓構件漏油、刮板機尾漏煤、綜掘機陷入泥漿不行走等。

1、原因分析：運裝機構：綜掘機前端裝有鏟板和兩個扒爪，用于將工作面截割下來的煤裝運到刮板機上，由刮板機運到綜掘機后的膠帶運輸機上運出。由于操作不當，膠帶運輸機開機遲緩，煤全部卸落到綜掘機后，導致綜掘機無法退后，工作面無法進行永久支護，從而增加勞動量。由于落煤較為破碎，巷道內還有淋水時或者綜掘機液壓部件漏液，很容易使綜掘機陷入泥漿中。

綜掘機內安裝的刮板輸送機和綜掘機機尾配套安裝的膠帶運輸機開關是單控開關，兩個設備啟動時有先后順序，由于是綜掘機司機和不同人員配合作業，經常出現不協調而發生上訴事故。

2、改進措施：在綜掘機機尾和司機的一旁加裝一個聲光打點聯絡裝置，方便綜掘機司機通知機尾工作人員及時開啟膠帶輸送機。將刮板輸送機和機尾膠帶輸送機開關都設置在操作臺上由綜掘機司機一人進行控制。在綜掘機機尾安裝兩部輸送機的總緊急停止開關，發生突發事件后可馬上停止作業。

在掘進作業過程中，遇到有淋水的現象時，必須先進行排水，方可啟動綜掘機進行掘進作業。工作面進行永久支護后，氣動鉆機流出的廢水應及時排出工作面。綜掘機要定期進行檢查維護，發現有漏液現象時，必須及時處理，防止損壞機器和留下煤的自燃隱患。

綜采、綜掘工作面是現代化高效礦井的標志?？尚行詮?、高性能的綜和機械化設備是安全生產、高效生產的根本。綜掘設備的選型、設計、配套、使用和科學的管理是順利完成各項經濟指標的保證。我們要積極主動的采用各種手段發現并解決綜采系統的各種問題，發揮綜采設備的潛能，實現綜掘巷道的高產高效目標。

七、結束語

總之，只有嚴格按照綜掘機的操作規程進行操作，不斷完善其日常檢查維護工作，并且深入了解其故障原因及處理方法，不斷升級改造，綜掘機的使用效果才會越來越顯著，才會不斷降低工人勞動強度，提高勞動效率和生產效率。

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