短壁采煤機研究與總體設計

【摘 要】為了保證對短壁采煤機的研究的準確性以及全面性，必須對國內外所有斷臂采煤機的機型進行參考與分析，總結這些短壁采煤機的特點以及技術發展等等。短壁采煤機的設計質量影響著其采煤的質量以及效率，對短壁采煤機的設備配套以及采煤工藝的研究，可以為相關人員制造與加工采煤機提供幫助。

【關鍵詞】短壁；采煤機；研究設計

短壁采煤機具有一定的特點，其機身為3m左右，比其他采煤機略短，但是各項性能卻比較好，在工業采煤工程中應用的比較廣泛。影響短壁采煤機采掘能力的因素很多，其中最主要的是其輸送能力，提高采煤機的輸送能力，可以突破采煤企業的采煤量瓶頸，從而增加企業的經濟效益。本文作者為了更好的研究短壁采煤機的設計，分析了國內外不同型號短壁采煤機的特點以及技術發展，并對采煤機設備配套以及采煤工藝進行了簡要的介紹，希望可以對相關單位提供一定的幫助與參考。

1.短壁采煤機的基本特點

短壁采煤機是一種新型的小型采煤機器，其外形與普通采煤機有一定差別，采煤的性能較好，而且在工業煤炭開采工程中普及率較高，這種采煤機是一種單滾筒的結構形式，下面筆者對短壁采煤機的基本特點進行簡要介紹：

（1）短壁采煤機的機身一般較短，長度為3m左右。

（2）短壁采煤機的搖臂比較特殊，其中一個搖臂設置在機身中間，可以左右擺動以及轉動，轉動的角度一般在270°以上。

（3）短壁采煤機不需要斜切進刀，其運轉的過程中一般是直接進刀的形式，這需要采煤機和輸送機相互配合，在滾筒完全進入順槽后，通過直接進刀的方式使采煤機更好的運作。

（4）短壁采煤機的搖臂長度可以根據需要靈活調整，機面的高度也可以隨意升降，這樣可以更好的適應開采環境，為開采操作提供方便。

以上特點是我國短壁采煤機的基本特點，這種采煤機在我國煤炭開采工程中應用也比較多。除了國內短壁采煤機的機型，國外還有一些特殊的短壁采煤機機型，國外常用的短壁采煤機為側置兩節搖臂等類型，不同類型的短壁采煤機有著不同的特點。

2.國內外短壁采煤機的特點以及技術發展

2.1我國常用短壁采煤機類型與特點

我國短壁采煤機的應用稍晚，MGD-N系列的短壁采煤機是在我國煤科總院上海分院研發出來的，這一系列的短壁采煤機性能良好，提高了我國的煤炭產量，這些短壁采煤機的主要特點是：

（1）MGD-N系列的短壁采煤機具有縱向布置的特點。

（2）這種型號的短壁采煤機搖臂的高度可以調整，其主要采用的是齒條油缸定位，這樣的采煤機更加靈活，可以根據不同的采煤環境，對采煤機的高度進行調整；搖臂的擺動可以調成向上的，也可以調成向下的，其擺角最小為270°，最大不能超過320°。

（3）牽引的方式采用無鏈或者有鏈等液壓牽引的形式。

（4）這種型號的采煤機是一個系列，其行走箱一般安裝在底托架上。

上述這種類型的短壁采煤機布置方式比較特殊，其機身小而窄，比較靈活，但是齒輪傳動比較復雜。這種系列的采煤機高度以及臂長可以隨意改變，齒條油缸可以更好的吸收振動，這種采煤機的操作更加簡便，維修也更加方便。

2.2我國橫向布置的短壁采煤機

隨著我國采煤機研發技術的發展，另一種系列的短壁采煤機在上海研發成功了，這種橫向布置的短壁采煤機性能更強，其總體設計結構甚至超越了國外同等類型的采煤機。下面筆者對這一新型號短壁采煤機的特點進行簡要的介紹：

（1）這種型號的采煤機，其截割所用的電機呈橫向分布，而且安裝在機身之上，這與之前安裝在搖臂回轉軸上的采煤機有很多的差異。將截割電機橫向安裝在機身上可以提高采煤機利用的可靠性，而且便于維修。

（2）搖臂軸用關節軸承取代三層復合材料滑動軸承，大大提高了可靠性和使用壽命。

（3）繼續采用簡單可靠的齒條油缸調高系統，搖臂可以向上方或向下方擺310°。

（4）更換電機，可以實現截割功率150，200或250kW。

（5）可以多電機電牽引，牽引功率50kW，裝機功率200，250，300kW，電牽引短壁采煤機屬于國際首創。也可以單電機液壓牽引，牽引力250kN。牽引速度0～11m/min，裝機功率150，200，250kW。

（6）有可編程序控制器、狀態檢測、故障診斷和無線電遙控。

（7）采用Eicotrack無鏈牽引，可靠性高，控頂距小。

這種單電機橫向布置的液壓牽引短壁采煤機系列，性能比原有的單電機縱向布置的液壓牽引短壁采煤機更好，我國多電機橫向布置的電牽引短壁采煤機系列，技術上居國際領先水平。尤其是我國1140V的電牽引采煤機，其在總體設計上的優勢十分明顯。

3.短壁采煤機的設備配套和采煤工藝

3.1綜放工作面設備配套

考慮到生產能力和地質條件，采煤機截割功率宜大不宜小。

液壓支架可與長壁設備通用；工作面兩端可設排頭（尾）架；工作面和機尾先移架，后推溜。

機頭若傳動部平行布置則先推溜，后移架，若傳動部垂直布置則先移架，后推溜。盡量采用垂直布置，以便排頭（尾）架與工作面支架統一，及時支護。

工作面前部輸送機 機頭尾按短壁綜采要求變線，確保采煤機割透，有適當的下切量，搖臂能夠翻轉，并使巷道寬度盡量小；采用矮機尾架、機頭單傳動部垂直布置在煤壁側；銷軌式或齒軌式無鏈牽引。

3.2綜采工作面設備配套

綜采工作面設備配套，除沒有后部輸送機外，其余同綜放工作面。還可以把工作面輸送機和轉載機合二而一，成為90°轉彎輸送機。

3.3采煤工藝

采煤工藝分機尾進刀和機頭進刀兩種。機尾進刀中，采煤機從軌道巷向運輸巷割頂刀。跟機移架。采煤機爬上輸送機機頭，割頂煤。采煤機搖臂落下。跟機推輸送機，爬上輸送機尾，割底煤。采煤機舉起搖臂，把滾筒放在軌道巷斷面之內，推輸送機機尾進刀。機頭進刀的工藝中，采煤機從運輸巷向軌道巷割頂刀。跟機移架。采煤機爬上輸送機機尾，割頂煤。采煤機爬下輸送機機尾，割底煤。采煤機從軌道巷向運輸巷割底刀。跟機推輸送機。采煤機爬上輸送機頭，割底煤。采煤機舉起搖臂，把滾筒放在運輸巷斷面之內，推輸送機機頭進刀。機頭進刀要求巷道寬度較大，割上刀片幫時容易堵塞輸送機。

4.結語

綜上所述，不同類型的短壁采煤機有著不同的特點，而且其部件布置的差異性，不但影響著其功能的使用，還對維修以及操作的簡便性有著一定影響。我國上海分部研制的不同系列的短壁采煤機較多，其中新型的橫向布置短壁采煤機性能較好，這種采煤機的總體設計結構比外國同類產品的結構更好，這與其選材的優質性也有很大的關系，采用關節軸承的短壁采煤機不但采掘效率高，而且使用壽命也更長，這大大提高企業的經濟效益，促進了我國煤炭產量的增長。我國研發的短壁采煤機可以根據不同的采高要求，隨意更換搖臂，這種優良的特性使得其在國內外采煤工程中得到了廣泛的推廣以及應用。 [科]

【參考文獻】

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