大傾角采煤機與刮板輸送機技術(shù)改進(jìn)

李 銳

（山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 陽泉 045000）

1 大傾角采煤機與刮板輸送機應(yīng)用中的問題

1.1 中厚煤層長壁綜采工作面中存在問題

某礦早在1998年就采用了MG375-QW1型采煤機、SGB-730/160型刮板輸送機來開采大傾角煤層，并且成功地開采了25°～36°的大傾角中厚煤層，為其他煤礦開采大傾角中厚煤層提供了理論和技術(shù)指導(dǎo)，帶動了我國大傾角煤層走向長壁綜采。MG375-QW1采煤機采用的是無鏈液壓牽引，不需要液壓同步絞車防滑，只需要依托刮板輸送機的銷軌來實現(xiàn)防滑，在搖臂的兩端設(shè)置加油孔，目的是使搖臂內(nèi)轉(zhuǎn)動齒輪更加潤滑。但是，采煤機液壓故障多，并且故障難以處理，滾筒裝煤效果差。SGB-730/160型刮板輸送機的防滑辦法是推桿防滑，并且采用封底的辦法來減少底刮板連刮煤上行帶來的阻力。垂直布置的機頭有時需要人工開缺口在實際的使用中，因為刮板輸送機刮板和鏈條之間極易發(fā)生磨損，并且磨損嚴(yán)重，所以需要更換鏈條，但是該刮板輸送機更換鏈條困難。

1.2 厚煤層長壁綜放工作面中存在問題

某礦在2003年使用MG200/500-QWD型采煤機和SGZ730/160型刮板輸送機在38°～49°的大傾角特厚易燃煤層進(jìn)行了長壁綜放實驗，在工作面下部利用圓弧段布置解決了大傾角綜放工作面下端頭設(shè)備配套與安全的技術(shù)難題。MG200/500-QWD型雙滾筒采煤機配置了YZ280-S液壓制動器和能量反饋型四象限運行變頻器，以保證其在45°仍能可靠制動。SGZ730/160型刮板輸送機在每節(jié)中部槽安裝1°～3°的轉(zhuǎn)角，可以滿足工作面下端部圓弧過渡段曲率的變化[1]。

1.3 厚煤層長壁大采高綜采工作面中存在問題

某礦在2011年采用MG400/920-QWD型采煤機和SGZ800/2×400型刮板輸送機，從36°～46°的大傾角走向長壁4.5m的大采高綜采工作面。MG400/920-QWD型采煤機功率大，有著較強的牽引力，操作難度不高，變頻技術(shù)的應(yīng)用解決了防滑的問題。SGZ800/2×400型刮板輸送機的封底結(jié)構(gòu)是框架式封底結(jié)構(gòu)，緩解了輸送機中部槽的陷底程度。

2 大傾角采煤機與刮板輸送機技術(shù)改進(jìn)措施

2.1 加大銷排節(jié)距，提高采煤機的牽引力

假定工作面最惡劣的情況：俯采α=32°，工作面傾角β=25°。采煤機重量約為730 kN。則采煤機上行受到的牽引阻力是：

式中：f1為滾動摩擦系數(shù)，取0.3；f2為滑動摩擦系數(shù)，取0.2；G為機器總重，取730 kN；P1為弧形擋煤板阻力，取50 kN；P2為截割反力，取150 kN；P3為電纜拖拽力，取94 kN。將數(shù)值代入公式得：F=766 kN。

126mm節(jié)距的銷排和行走輪最大承受力不超過766 kN，而1380采煤機的最大牽引力為734 kN，若是采用126mm的節(jié)距，那么其牽引力的上升空間幾乎沒有，不能滿足現(xiàn)代采煤工作的需要。因為原有的支架中心距是1 500mm，所以147mm節(jié)距的銷排是不可以使用的，在不改變支架的情況下，可以改變刮板輸送機的銷排節(jié)距，改變?yōu)?×126/5=151.2 mm，所以可以使用151節(jié)距。151mm節(jié)距的銷排和行走輪最大承受力是1 000 kN。使用151節(jié)距的銷排可以使1380采煤機的牽引力大幅度提升，更好地適應(yīng)現(xiàn)代采煤工作的需要。

2.2 優(yōu)化滾筒，在搖臂上增加弧形擋煤板

在俯采角度為32°之后，由于重力的作用，煤很難被推到刮板輸送機上，不利于機器裝煤。當(dāng)輸送機向前移動時，鏟煤板不能把煤裝進(jìn)刮板輸送機的中部槽內(nèi)，還會留下大量的浮煤，輸送機前方會留下大量的煤，當(dāng)機器推不動時，就需要人工推煤裝煤，大大降低了煤礦的生產(chǎn)效率，因此，需要改進(jìn)機器設(shè)備。例如：在搖臂上增加弧形擋煤板，弧形擋煤板不需要與滾筒平行，而是與滾筒成25°夾角。當(dāng)煤到達(dá)滾筒和檔煤板之間時，煤可以被送進(jìn)刮板機里[2]。

2.3 支撐滑靴的優(yōu)化

在進(jìn)行大俯采時，由于采煤機的重心偏移，靠滑靴來支撐，因此加重了滑靴的負(fù)擔(dān)，滑靴極易損壞。可以采用以下方案來解決這一問題。焊接一塊20 mm厚的鋼板（如圖1）來對滑靴底部進(jìn)行加固，再C、D、E三個面焊接5mm的耐磨層，再將煤壁側(cè)的機身適度地抬高，使其可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動，減少滑靴的負(fù)擔(dān)，降低其磨損程度。

圖1 改進(jìn)后的支撐滑靴

2.4 采用準(zhǔn)雙邊鏈刮板輸送機

因為在大傾角環(huán)境中采煤，掉落的煤塊會經(jīng)中部槽滾動下去，對設(shè)備的使用以及人員的安全都有一定的威脅。采用邊鏈的刮板輸送機，鏈條和中部槽磨損嚴(yán)重，需要及時更換鏈條，但是鏈條更換起來又很麻煩。因此，將邊鏈改為準(zhǔn)雙邊鏈，不僅中部槽可以運送更多的煤，刮板、中部槽和鏈子呈網(wǎng)狀，阻止煤炭滑落，同時減少了鏈條的磨損程度。

2.5 改善防滑性能

大傾角刮板輸送機由于自身重力、采煤機重力、底刮板鏈的運行阻力以及運煤阻力等，很容易發(fā)生滑動。為此應(yīng)采用全封閉整體框架，可以減少輸送機對煤層的比壓，使底刮板鏈的上行阻力降低，可以更好地運作，加強輸送機的防滑能力。可以設(shè)置防滑的限位塊，燕尾防滑托板處于2個限位塊之間，如圖2。在后續(xù)的處理中，可以將限位塊設(shè)置在單節(jié)中部槽處。并且設(shè)置斜拉防滑裝置，利用千斤頂和圓環(huán)鏈將輸送機地板錨固，防止輸送機下滑，增強其防滑性。

圖2 后部刮板輸送機燕尾防滑托板

2.6 增設(shè)回煤窗口及擋煤矸板

在實際的工作中會遇到機器裝煤效果不佳，煤塊堆積的情況，影響機器的工作效率，因此，可以增設(shè)回煤窗口和擋煤矸板來改善。在大傾角刮板輸送機的機尾處設(shè)置回煤窗口，保證底槽回煤可以得到及時清理，避免出現(xiàn)大量堆積的回煤影響輸送機正常工作。在機器的電纜槽內(nèi)，設(shè)置可以翻動的檔煤矸版，或者設(shè)置柔性帶，防止機器在實際工作時，由于割煤產(chǎn)生的煤矸進(jìn)入電纜槽，破壞機器；運用千斤頂來控制縱向檔煤板，避免出現(xiàn)煤矸進(jìn)入行人通道。

3 結(jié)語

通過提高采煤機牽引力、優(yōu)化支撐滑靴、優(yōu)化滾筒、改善輸送機的防滑性能、采用準(zhǔn)雙邊鏈刮板輸送機、增設(shè)回煤窗口及檔煤矸板等措施提高了采煤機和輸送機的性能。