綜采工作面采煤機故障及預防措施

劉偉樑

（霍州煤電集團有限責任公司云廈建筑工程有限公司，山西 臨汾 031400）

1 店坪煤礦206 工作面概況

霍州煤電集團有限責任公司店坪煤礦9-206 工作面東至井田邊界，南為呂梁環城高速保護煤柱，西為+830 m 水平系統大巷，北與9-204 工作面采空區相鄰。

206 工作面主采9 號煤層，設9-2061 巷膠帶順槽（原9-2042 沿空留巷）、9-2062 巷軌道順槽、9-206 切巷、9-2062 繞巷A 段、B 段、C 段六條巷道，六條巷道均沿9 號煤層布置。206 工作面設計走向長度為1 724 m，傾向長度為245 m，工作面回采煤層為9 號煤層，煤層平均厚度為3.1 m。

206 工作面采用單一走向長壁式采煤法采煤、采煤工藝為綜采，采用全部垮落法管理采空區頂板。工作面液壓支架選用ZY6600/18/37 型液壓支架，最小支撐高度為2 m，最大支撐高度為3.7 m，MG400/930-WD 型無鏈牽引雙滾筒采煤機正常運行通過的最低采高為2.5 m，采煤機主要技術參數如表1 所示。

截至2020 年3 月14 日206 工作面已回采420m，由于受工作面地質條件、設備檢修維護力度等限制，工作面在前期回采過程中采煤機經常出現故障，故障率占工作面機電設備總故障率的27.5%，影響工作面停產時間達39 h，采煤機維修費用達69.5 萬元，嚴重制約著工作面安全高效回采；對此店坪煤礦通過技術研究，對206 工作面前期回采過程中采煤機常見故障進行合理分析，并提出了相應的預防措施[1-2]。

2 MG400/930-WD 型采煤機結構與工作原理

1）結構組成：206 工作面采用的MG400/930-WD型無鏈牽引雙滾筒采煤機主要由切割部、切割滾筒、切割電機、電氣系統、行走部、液壓系統、托纜裝置以及主電機、減速機等部分組成，采煤機具體技術參數如表1 所示。

表1 MG400/930-WD 型采煤機技術參數

2）工作原理：采煤機在割煤過程中通過切割電機帶動雙滾筒旋轉，滾筒上安裝截齒，截齒旋轉后進行破煤，滾筒可上下進行割煤、掃煤等工序；采煤機利用行走部可在刮板輸送機上前移、后退[3]。

3）無鏈牽引采煤機優勢：無鏈電牽引采煤機主要采用拉力錨栓進行橫向連接，實現無鏈牽引方式，采用該方式進行傳動時使用周期長、故障率低，而且在運行過程中牽引強度高，適用于不同條件下采煤工作面中；該采煤機搖臂氣缸中安裝了強力鎬，從而降低了搖臂故障率；無鏈牽引采煤機采用交流供電方式，采煤機運行過程中各項參數可通過機身顯示器直觀顯示，便于操作人員調校和更改。

4）主要功能：該采煤機采用手動和自動兩種開啟方式，當采煤機自動模式出現故障后，操作人員可進行手動開啟；采煤機具有自身監測功能，采煤機運行過程中通過傳感器收集的各項參數，通過控制器集中控制作用實現采煤機全方位監控；采煤機具有斷電保護功能，當采煤及運行過程中發現電壓、電流及溫度超標時會及時發出警報，并進行斷電停機保護動作。

3 采煤機常見故障及預防措施

3.1 采煤機常見故障及原因

通過現場觀察分析發現，206 工作面前期回采過程中采煤機出現故障類型主要體現在以下幾方面：

1）液壓系統無法調高：采煤機在割煤過程中主要通過高壓泵體對液壓油提供壓力，一旦泵體損壞，很容易造成采煤機運行失穩；通過現場分析，由于206 工作面煤矸量大，MG 采煤機在割煤過程中泵站系統損壞嚴重，主要表現在高壓膠管斷裂、膠管接頭松動、密封圈損壞以及泵體破損等，從而導致泵站失壓，液壓系統無法進行調高，影響采煤機正常運行。

2）泵站噪聲大：206 工作面在采煤過程中由于工作面粉塵濃度高、采煤機泵站密封失效，采煤機泵體內吸入大量異物，造成泵吸出油口堵塞，采煤機長期運行時，泵站負荷加大，液壓油黏度增加，導致泵體發熱并產生噪聲。

3）采煤機牽引速度過慢：MG 型采煤機牽引處采用高壓膠管與液壓馬達連接，在采煤機過程中由于膠管損壞、膠管與馬達之間連接密封失效以及過濾網中堵塞，導致牽引部無法獲得足夠壓力的液壓油，采煤機牽引壓力不足，導致采煤機牽引速度慢甚至無法牽引。

4）采煤機急停：采煤機牽引系統主要由牽引電機、液壓馬達以及牽引控制模塊等部分組成，在采煤機過程中由于牽引電機燒毀、液壓馬達損壞以及控制模塊短路等，造成采煤機牽引中斷出現急停現象。

5）采煤機搖臂升降不正常：由于206 工作面采煤周期長，每天采煤時間達16 h，采煤機采煤過程中搖臂周期升降，且采煤機搖臂檢修維護不到位，導致搖臂供油管路損壞嚴重，導致安全閥壓力降低，最終造成搖臂無法正常升降[4-5]。

6）采煤機電纜損壞：采煤機在割煤過程中采煤機供電電纜通過拖纜裝置進行前后移動，206 工作面采煤過程中工作面頂板矸石以及工作面落煤導致拖纜裝置損壞，同時工作面在移架推溜時對拖纜裝置擠壓，導致采煤機電纜破損、短路等，以至采煤機斷電停機。

3.2 采煤機常見故障相應預防措施

為了保證工作面后期安全高效回采，提高采煤機運行穩定性，降低采煤機故障率，決定采取若干項采煤機故障預防措施。

1）液壓系統故障處理：加強對采煤機泵站進行維護，每天對供油管路進行檢查，發現管路破損漏油、管路連接不良時必須及時更換；每10 d 必須對過濾網進行清洗，保證液壓油無異物，將油缸流量控制在一定范圍內。

2）泵體噪聲處理：定期對泵體進行清理，并及時檢查泵體供油管路密封情況，發現密封失效時必須及時更換，同時對泵站出油口堵塞情況，定期進行疏通；同時應保證泵站供電電壓，將電壓控制在額定值范圍內。

3）采煤機牽引故障處理：加強對牽引電機、牽引供油管路進行檢查，發現電機異常、管路破損等必須及時進行更換，同時對各類活塞進行檢查，如果發現濾油器堵塞，則也應做好清理。

4）采煤機牽引急停處理：首先應保證采煤機具有額定的供電電壓以及供電電流，防止高壓電流擊穿牽引模塊，以及燒毀牽引電機，定期對壓力值進行調校，保證采煤機運行過程中壓力值正常，對牽引模塊定期進行靜態檢查以及進行人工松閘試驗。

5）采煤機搖臂故障處理：每天檢修班必須對搖臂進行檢查，檢查內容主要包括搖臂升降靈活性、搖臂供油管路完好情況以及搖臂安全閥壓力值情況，發現異常必須及時進行處理。

6）采煤機電纜故障處理：為了防止工作面采煤過程中煤矸石碰撞以及機械擠壓導致采煤機電纜損壞，可對采煤機拖纜裝置進行優化，原采煤機電纜主要安裝在刮板輸送機護欄上端，電纜隨采煤機前后移動，當采煤機移動后采煤機后方電纜很容易損壞，所以可采用后方電纜采用防護措施，同時可將采煤機電纜高強度塑料卡扣更換高韌性的橡膠卡扣，增加電纜運動靈活性。

4 應用效果

截止2020 年12 月206 工作面已回采結束，通過對工作面MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機采取有效的故障預防措施，工作面在后期回采過程中采煤機故障率降低為4.2%，后期因采煤機故障導致工作面停產時間為7.2 h，采煤機故障維修費用減少了59.6 萬元，保證了206 工作面安全高效回采，取得了顯著應用成效。