雙滾筒采煤機故障機理及預防措施

魏志華

（晉能控股煤業集團塔山白洞井， 山西 大同 037031）

引言

采煤機是綜采工作面重要機電設備，采煤機的主要任務是完成落煤及裝煤等工序，綜采工作面采煤機安全穩定運行對工作面高效回采具有重要意義。但是在實際工作面回采過程中，由于受回采煤層地質條件、采煤工藝、采煤機檢修維護力度等影響，采煤機頻繁出現機械故障、液壓系統故障、電氣故障等，采煤機一旦出現故障，不僅降低了采煤機使用壽命，增加了設備維修費用，而且嚴重制約著工作面安全高效回采，所以提高采煤機安全性能，降低采煤機故障率對煤礦安全高效生產具有重要意義[1-3]。本文以白洞礦8114 工作面MG400/930-WD 雙滾筒采煤機為研究對象，對工作面前期回采過程中采煤機常見故障類型及故障機理進行分析，并提出了若干項預防措施。

1 8114 工作面概況

晉能控股煤業集團塔山白洞井8114 工作面地面位于羊澗溝口，中部位于新南溝口處，切眼處位于面窯溝右側白洞村煤窯處。井下位于301 盤區南部左翼的最北部。工作面東部為井田邊界，西部為盤區的皮帶巷、材料巷、回風巷，南部為實煤區，北部為301 盤區東部的皮帶巷、軌道巷及回風巷。

8114 工作面走向長度為1 316 m、傾向長度為151 m，工作面回采煤層為石炭系5 號煤層，平均厚度為9.05 m，平均傾角為8°，具體如表1 所示。

表1 石炭系5 號煤層情況

5 號煤層結構相對復雜，煤層無偽頂，直接頂以黑色碳質泥巖為主、塊狀，部分含有碳質，夾石含有少量頁巖、高齡巖，巖體平均厚度為4.93 m，老頂以中粒砂巖為主，夾石包含深灰色砂質鋁土巖，厚度為57.8 m。

2 工作面回采工藝及現狀

2.1 回采工藝

8114 工作面采用走向長壁后退式綜采低位放頂煤采煤法，采空區頂板采用全部垮落法管理。采用一刀一放，多輪間隔順序放煤，即粗放、細放、精放三大步驟。

工作面內共安裝104 架支架進行頂板支護，其中ZTZ20000/23/40 型端頭支架 1 架、ZFG10450/26/40 型過渡支架7 架、ZF12000/23/35 型中間支架96 架；采用一臺MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機進行割煤，采煤機具體參數如表2 所示。

表2 MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機技術參數

2.2 回采現狀

截至目前8114 工作面已回采440 m，工作面在前期回采過程中由于受地質條件、設備檢修維護力度等影響，工作面采煤機經常出現故障，導致工作面回采效率低、設備維修成本高。通過數據統計發現，8114工作面在前期回采中受采煤機影響，工作面回采速度不足4.0 m/d，采煤機維修費用達47.8 萬元，嚴重制約著工作面安全高效回采。

3 采煤機故障分析及處理措施

3.1 機械部分故障

3.1.1 截割部軸承及齒輪損壞

1）主要原因：采煤機長時間采煤，導致采煤機截割部零部件處于極限狀態；采煤機在割煤過程中司機操作不當，造成截割部與鏟板之間產生撞擊，導致截割部受外力破壞嚴重；采煤機長期運轉未及時進行檢修維護，導致截割部軸承、齒輪等零部件磨損嚴重。

2）預防措施：加大采煤機截割部檢修維護力度，發現截割部齒輪或軸承變形、磨損時必須及時更換；提高采煤機司機專業技術水平，防止在割煤過程中截割部受外力沖擊作用損壞；檢修人員定期對截割部潤滑情況進行檢查，必要時增補潤滑油。

3.1.2 截割部減速機發熱

1）主要原因：減速機注加的機油不符合要求，機油內含水率高或者減速機注加的機油量不足等；截割部齒輪、軸承磨損嚴重或者截割部在割煤過程中負荷大；采煤機截割部冷卻系統損壞，或者冷卻水不足等。

2）預防措施：開機前應檢查減速機內注油量，若機油不足必須及時添加，添加的機油必須符合要求；定期更換損壞或磨損嚴重的齒輪及軸承；根據工作面地質狀況合理選擇截齒，避免采煤機出現負荷現象；發現采煤機冷卻系統損壞時，必須及時維修。

3.2 液壓系統故障

3.2.1 采煤機牽引力不足

1）主要原因：采煤機液壓油未定期更換導致液壓油污染嚴重，液壓油內含大量的雜質，導致采煤機液壓系統中補油單向閥及整流閥的閥座與閥芯之間出現嚴重堵塞現象，當堵塞的雜質量較小時，采煤機出現牽引力不足現象；當堵塞的雜質較大時，采煤機出現不牽引現象。

2）預防措施：定期對液壓油進行更換，同時定期清洗補油單向閥、整流閥等，若閥門堵塞嚴重，必須及時更換。

3.2.2 液壓牽引部發熱

1）主要原因：液壓牽引部冷卻水不足，對系統冷卻效果差，或者冷卻系統損壞，無法進行冷卻；牽引部各零部件之間安裝間隙不合理，特別是齒輪磨損嚴重后，齒輪之間咬合間隙不符合要求；牽引部油池損壞出現漏油現象，導致油池內油量不足等。

2）預防措施：及時維修牽引部故障冷卻系統，同時保證冷卻系統內具有足夠的冷卻水；調整牽引部零部件之間的安裝間隙，對磨損嚴重的齒輪必須及時更換；及時修復油池破損處，補充油池油量，添加的油液必須符合要求。

3.2.3 采煤機牽引速度慢

1）主要原因：采煤機調速系統組合螺栓丟失或松動，采煤機制動器閉合時阻力大；采煤機行走部軸承的滑輪損壞或丟失等；采煤機主液壓泵損壞，導致輸出的壓力不足，或者無法有效控制輸出壓力等。

2）預防措施：及時對牽引部調速系統螺栓進行預緊，并安裝丟失螺栓，合理調整拉桿之間間隙；在進行采煤機制動器閉合時，應先接通壓力油源；對行走部損壞部件及時更換；發現主液壓泵損壞或閥門、油管老化時及時維修更換，并合理調整控制壓力。

4 結語

白洞礦通過對8114 工作面前期回采過程中采煤機常見故障原因進行分析，并提出了相應的預防措施后，工作面在后期回采過程中，采煤機故障率由原來的17%降低至5%以下，采煤機維修費用減少了40余萬元，大大提高了采煤機運行穩定性，工作面回采速度提高至7.2 m/d，保證了工作面安全高效回采，取得了顯著應用成效。