小河嘴煤礦高效薄煤層成套裝備采煤機的研制與應用

陳小靈 劉忠文 劉小強 霍人中 張世源

（達竹煤電集團小河嘴煤礦，四川達州 635000）

小河嘴煤礦高效薄煤層成套裝備采煤機的研制與應用

陳小靈 劉忠文 劉小強 霍人中 張世源

（達竹煤電集團小河嘴煤礦，四川達州 635000）

川煤集團達竹公司在現有薄煤層電牽引采煤機實踐應用的基礎上，研制出MG150/350-PWD型爬底板式無鏈電牽引采煤機（以下簡稱MG150/350-PWD型采煤機）。本文介紹了該采煤機的特點與工業性試驗情況，可為今后我國發展薄煤層采煤機的研制工作提供一種設計思路。

采煤機 薄煤層 研制 應用

四川煤炭產業集團達竹公司一直以薄、極薄煤層開采為主，生產效率低、經濟效益差、勞動環境及生產條件惡劣，一直是該類礦井難以實現高產高效的最大因素，為了擺脫這一困境，達竹公司必須要在現有薄煤層電牽引采煤機實踐應用的基礎上，研制出適合達竹礦區薄煤層賦存條件的采煤機。

1 達竹公司采煤機的發展之路

2007年，達竹公司引進刨煤機，該機對于采高低于0.9m的極薄煤層，上下缺口需挑頂，工作量較大，加之設備頻繁移動，護頂難度加大，準備工作量比較大，而且僅適用于地質變化簡單的工作面，單產很難提高。

2009年，達竹公司針對自身煤層的賦存條件，在永榮礦務局MG100-TP爬底板采煤機的基礎上，成功研制出MG110/130-TPD爬底板滾筒式采煤機，更好地適應了達竹公司煤層薄的特點，最高月產量達1.5萬噸（采高0.75m），在采高0.53m的工作面也有月破萬噸的紀錄。但該采煤機機在牽引、截割、控制、裝煤以及適應地質變化等方面不完善，僅能在高檔普采中使用。

2013年，達竹公司聯合山東礦機集團、遼源煤機廠在MG110/ 130-TPD爬底板滾筒式采煤機的基礎上，研制了MG150/350-PWD型采煤機。并在達竹公司小河嘴煤礦試驗成功。

該采煤機用于薄煤層綜合機械化開采，完全適應達竹公司煤層薄、礦井地質復雜、大傾角等特點，最高月產量達3萬噸，平均月產量2.5萬噸。

2 MG150/350-PWD型采煤機的研制

MG150/350-PWD型采煤機應適應達竹礦區薄煤層賦存條件。不僅能夠滿足截割頂、底板和堅硬夾矸的需要，而且性能參數要滿足工作面高效生產等要求。該采煤機研制應遵循如下主要原則：

（1）滿足工作面生產能力30萬t/a要求。

（2）有較強的地質條件適應能力，機面高度盡可能低、切割功率盡量大、機身長度盡量短。

（3）為適應煤層變化，提高切割效率，應采用雙滾筒結構并有適當的調高范圍；采煤機在工作面能自開缺口以減少輔助工作量。

（4）應有完善的自動控制系統與故障診斷系統，能實現采煤機遠程操縱和故障的早期處理。

（5）電控系統要有高強的抗震性，系統各原器件配置必須有高穩定性和先進性。

3 MG150/350-PWD型采煤機的技術特點

（1）由于采煤機主體部分懸出刮板機，過橋連接部分厚度小，從而加大了過煤高度，取消了采空區側的導向管結構而改為導向滑靴結構，避免了因磨損導致的無法更換刮板機導向桿的難題。

（2）采煤機搖臂采用了“U”結構設計，采煤機截割滾筒處于搖臂減速箱體側面與煤壁之間形成封閉空間內，滾筒截割下來的煤炭因減速箱側面的阻擋，大部分順著滾筒葉片拋向刮板運輸機，從而解決了薄煤層由于滾筒直徑過小，裝煤效果差的問題。

（3）液壓調高控制系統采用封閉式油箱設計，除過濾器外其余液壓件均設在外部，既調試方便，又可保護油質清潔。

（4）具有四象限工作的優越特性，采煤機可根據生產的需要實現加速減速或停止，尤其在煤層傾角較大的工作面，在機器可能下滑的情況下，采煤機能按要求給定的速度向下運行。

（6）操作方便，可靠性高，事故率低，開機率高，可滿足高產高效工作面的需要。

（7）PLC控制、GOT顯示、單點啟動、多點操作，可離機控制。

4 MG150/350-PWD型采煤機的工業性試驗

MG150/350-PWD型采煤機在小河嘴煤礦4026（21）工作面進行了工業性試驗，試驗情況如下

4.1 采煤機過斷層截割巖石的能力

4026工作面無較大斷層最大落差，但工作面有四個較大起伏段，特別是下段約20米及過變坡點時，截割巖量達到采高的50～8 0%，采煤機在通過這些點時，均順利通過。由此也可以看出MG150/350-PWD采煤機具備較強的截割巖石的能力。

4.2 采煤機正常工作時生產能力

正常工作時，每天割8刀，每刀進尺0.8m，煤炭容重1.45t/m3，采煤機生產能力為：

工作面日生產能力=工作面長度×割煤高度×每刀進尺×每天進刀數×煤炭容重×工作面回采率=130×0.9×0.8×8×1.45 =1085（t）

工作面月生產能力=工作面日生產能力×月工作日數×正規循環率=1085×30×0.85 =27757t

工作面年生產能力=工作面月生產能力×11 = 20757×12 =33萬t

4.3 采煤機牽引速度工作面往返雙向割煤，割煤速度3m/min。

4.4 采煤機機身設計滿足生產要求

采煤機通過采用雙電機布置結構，提高了裝機功率，減小了主機架厚度；設計的過煤空間滿足生產要求。

5 主要結論

（1）MG150/350-PWD型采煤機完全適應達竹公司小河嘴煤礦的薄煤層賦存條件，最高月產量達3萬噸，平均月產量2.5萬噸。實現了0.9m以下的薄煤層高產高效開采。

（2）MG150/350-PWD型采煤機的成功研制將為達竹煤電今后可持續發展打下堅實的基礎。對于實現我國資源平衡開采、緩解生產接續矛盾、充分利用煤炭資源、延長礦井生產壽命、實現整個煤炭行業的可持續發展均具有十分重要的意義。

［1］章立強，黃國旺.MG100 /238-WD型薄煤層電牽引采煤機的研制［J］.煤礦機電，2007.6.

［2］冉濤.MG200/456-WD型薄煤層電牽引采煤機［J］.煤礦開采，2005. 10.

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