EBZ132CZ懸臂式掘進機改進及應用

鄭自和

摘要本文分析了EBZ132CZ懸臂式掘進機在使用過程中出現的問題，主要包括設備冷卻、掘進機拖纜裝置及粉塵防治3個方面問題，針對3個問題提出了解決辦法，對EBZ132CZ懸臂式掘進機進行改進應用。

關鍵詞掘進機；冷卻；拖纜；除塵

綜掘機是煤礦掘進的主要發展方向。而掘進機又是煤礦機掘的一個關鍵設備.掘進機在應用中質量的好壞，不僅直接影響煤礦巷道的施工質量和施工速度，而且關系到施工的安全和支護的效果。采掘并舉，掘進先行。為了極大的緩解我礦采掘銜接緊張的局面。因此，我礦2013年決定安排兩個綜掘工作面，-1121（21）風巷和-1121（21）機巷，均采用EBZ132CZ懸臂式掘進機掘進。

1綜掘機應用中存在的問題

1121（21）風巷和1121（21）機巷巷道長度近2000m，K21煤層平均傾角45°左右，煤厚僅1.3m，巷寬設計3.3m。單憑掘進機截割至設計斷面不現實，底板巖石部分必須采用打眼爆破方式。因此，在EBZ132CZ懸臂式掘進機使用過程中，存在有以下3個問題：

1）隨著掘進巷道增長，通風減弱，風冷對設備冷卻不足，掘進機空載運行時，液壓泵軸端軸承處由于摩擦也會達到55℃～80℃，而在實際掘進過程中油溫達80℃以上，導致設備故障頻發，為了冷卻設備，過多的冷卻水排出在磧頭，在水中綜綜掘機也常被深陷煤潭而“不能自拔”，同時在高溫環境下作業下，大部分綜掘司機因高溫炙烤周身長滿痱子而得皮膚病，職工時常也有燙傷的現象，很不利于職工的身體健康與安全生產，這嚴重制約我礦綜掘進機的正常使用。

2）EBZ132CZ懸臂式掘進機行走過程中，電纜在地上前后移動，需專人進行監管并進行拖動，體力消耗大，綜掘機在切割磧頭前進與后退過程中，也時常有壓壞電纜的現象，對安全造成嚴重影響。

3）在綜合機械化掘進過程中會產生大量粉塵，造成作業場所的現場作業人員視線受阻，吸入大量粉塵，嚴重威脅員工的身心健康，影響安全生產。

2改進方案

1）針對冷卻問題，結合綜掘機的日常維護經驗，提出了增加冷卻部件、提高冷卻水量與延長水冷卻時間，并對綜掘機進動態與靜態綜合冷卻標本兼治，并把冷卻水引入專用管路排入水溝，減少磧頭積水。

2）設計一種類似采煤機用的電纜槽，讓電纜在專用電纜槽中隨著綜掘機一起前后移動，從而保證電纜的安全運行，節約人力資源。

3）引進采用除塵器、附壁風筒相結合的通風除塵系統，由除塵器、附壁風筒、吸塵罩、負壓風筒組成。該配套方案通過附壁風筒控塵、除塵器抽塵、凈化，處理綜掘工作面截割產生的粉塵，系統主要設備除塵器選用中煤科工集團重慶研究院研制生產的KCS-250型礦用過濾濕式旋流除塵器，其結構根據氣、粒兩相流理論設計，集噴霧、過濾及旋流脫水于一體，除塵、脫水效率高。

3實施過程

1）將進水管由原來的φ16改為φ25的管路，并在進水側增加一臺加壓泵，大大增加進水流量與壓力。進入綜掘機后先分成兩路，一路通過減壓閥后進入內外噴進行除塵，再一路又分成四組獨立的水路，在主回油管路中安裝三組專用冷卻器，對設備運行時的回油進行冷卻，其中兩路冷卻后排入主水管中，另一路冷卻水再進入電機進行冷卻后排入主排水管中，最后一路水進入油箱冷卻器后也排入主排水管中，這樣才能保證水冷卻系統對綜掘機進行動態與靜態的冷卻，并對冷卻出水通過專用管路排入水溝及時排出巷道，防止在磧頭積水使綜掘機被陷。

2）借鑒采煤機的行走方式，設計出了類似的拖纜裝置，在二運架下的皮帶機尾側加工約每塊長寬高1500mmX320mmX350mm、鋼板厚度為5mm，總長度達15m的電纜槽10塊，安裝在三運機尾側，并在二運機頭處加裝拖纜裝置，用扎帶把電纜與水管固定在電纜夾上。

3）由礦總工辦設計，并購買了KCS-250型礦用過濾濕式旋流除塵器，將除塵器安置于掘進機三運皮帶機尾處，將除塵裝置與掘進機配套達到能隨掘進機在掘割作業過程中前后移動，使之成為有機整體，從而解決掘進機截割過程中粉塵問題。同時采取在綜掘機的前方增加一組環行的噴霧裝置，并在水中加入壓風，增大水的壓力和水霧噴出速度，減小噴出水霧顆粒，捕塵效果良好。

4綜合效果分析

1）經過改進后，綜掘機的溫度由最初的80℃以上，下降到現在的40℃～50℃。從而提高了掘進機開機率，各種液壓元件也得到很好的保護，設備故障率也大為降底。以前油溫高，液壓泵經常損壞，我礦己壞三臺，因為此泵為德國生產，進口泵國內無法維修，只能整機購進價格貴達15萬元/臺，兩五聯閥也易損壞，一組達10萬元以上，所用0形圈也達70元個，更換頻繁，油缸密封件也達百元以上，過濾網也易堵塞，價格在300～800元不等，總共為礦節約成本達60萬元以上，減少了對生產的影響。水經冷卻后匯聚在專用的25管路引出排入水溝中，減少磧頭水的沉積，使磧頭保持干燥，改善作業環境，文明生產得到進一步的改觀。目前，已在我礦的2個綜掘面得到推廣使用，應用情況十分良好。

2）當綜掘機在運行時，電纜與水管在電纜夾的牽引下在電纜槽中進行滑行，不需人工進行拖拽，節約了人力，以每月4500元/人，按現在一天三班作業，一年就減少16.2萬元，降低了勞動成本，減少傷害事故的發生。同時電纜夾對電纜與水管起到了很好的保護作用，對頂板掉下的塊矸以及外力的沖擊也有一定的防護作用，從而使電纜受損的幾率大為下降，70平方電纜每米約為200元，以40m計算更換需8000元，全年共計損失約3萬元以上，在綜掘機今后的使用總共為礦節約成本達50萬元以上，降低了生產成本，提高了生產效率，為高產高效掘進提供技術支持。

3）當掘進機截割斷面時，除塵裝置通過機載式的底腳支承連接件與綜掘機聯接固定，當需掘割工作綜掘機司機開啟綜掘機油泵時，除塵裝置風機自動運行，即只要綜掘機運行除塵裝置風機就自動運行工作。隨綜掘機掘割工作而移動，達到更好更快的除塵效果，綜掘機不工作時除塵裝置自動停止工作。在綜掘機前方增加的一組環行的噴霧裝置，加入壓風后，減小了噴出水霧顆粒，捕塵效果良好。主要效果在于對礦工職業病防治，減少煤塵堆積，保證安全生產。