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1、极薄煤层采煤机配套技术一、极薄煤层采煤机发展现状为满足0.91.0m薄煤层开采需要,国内主要煤机装备公司推出多款采煤机, 主 要机型 MG100/238-WD、MG150/346-WD、MG200/446-WD、MG2 X 70/325-BWD、MG100/240-BWD、MG180/420-BWD等型号。除MG100/238-WD、 MG180/420-BWD采用特殊总体布置方式外,其余均采用摇臂双电机布置方式。 MG100/238-WD型采煤机摇臂截割电机、牵引电机等布置在输送机铲煤板上方, 充分利用了输送机铲煤板和槽帮上方的空间,截割电机纵向布置,有效降低了采 煤机机身厚度,降低了机面高
2、度和增大过煤空间,配套机面高度 580mm。 MG180/420-BWD型采煤机采用爬底板布置,采煤机主传动部分均布置在煤壁侧。从最低采高看,仅有MG100/238-WD型采煤机采高范围0.751.3m,最低采 高低于0.8m。可采用的滚筒直径750mm、850mm、950mm。针对低于08m极薄煤层的开采,主要应用的采煤机有MG11O/130-TPD、 MG100-TP 型。四川达竹斌郎煤矿研发了MG110/130-TPD型小机身、大功率、高截割能力自 动化爬底式电牵引滚筒采煤机。该采煤机符合0.8m以下极薄煤层赋存条件,能满 足截割顶、底板和坚硬夹矸的需要,块煤率高,装煤效果好等,性能参数
3、满足工 作面高效生产要求;滚筒有足够的下切深度(100300mm),适应工作面过构造 时割平底板;机身和人身安全保护完善;机电保护能防止过载、过温、防爆,对 液压油和冷却水能抗污染,有可靠的防尘机构。技术特征为:采高 0.520.8m; 煤层倾角W35 ;生产能力315t/h;装机功率128.5kW;滚筒直径550800mm; 截深600m m;重量11t。MG100-TP 型单滚筒爬底板采煤机是国内机身最薄的采煤机,机身尺寸: 3848mmX910mmX380mm,适用煤层厚度0.50.9m,煤质中硬(fW3),倾角V 30的煤层,整机重量7t,电机功率100kW,生产能力75100t/h,
4、双向采煤, 牵引速度03m/min,采煤机正常割煤速度1m/min,当倾角 15时,机器增加 防滑绞车。三一重装研制的400B薄煤层采煤机,采用机身爬底板方式,最小可满足0.7m 煤层的综采工艺需求。机面高度低(采矿区侧550mm),过煤空间大(320mm), 行走轮布置在铲板侧,采高范围为0.71.4m,最小可配套650滚筒,适应年产 50万t要求。机身一体化设计,机身长度短2830mm),可以最大程度适应底板 起伏变化。机身底部设有支撑滑靴,配有伸缩油缸,适应底板起伏变化。截割部 的设计上,滚筒截割头行星直径尺寸小,摇臂配有水平与垂直方向的挡煤板,装 煤效果好。截割电机扭矩轴采空区侧拆装,
5、牵引电机上盖拆装,整机便于维护。 采煤机过桥配有调斜油缸,可对煤机俯仰采进行调节,整机俯仰采角度( +2或 -3)。整机可适应2045倾角工作面。主要技术参数:截割功率:2X160kW, 210kW;牵引功率: 30kW;装机功率: 385kW, 485kW;采高范围: 0.71.4m;机面高度: 550750mm;过煤高度: 320mm;滚筒直径: 650mm1000mm。二、极薄煤层采煤机配套薄煤层开采的特点是空间狭小、设备维护困难,我国研制使用的薄煤层滚筒 采煤机已有近20种。这些采煤机大致可分为骑溜式和爬底式两种,当采高大于 0.80.9 m时,米用骑溜式米煤机;当米高小于0.8 m时
6、,一般米用沿底板运行的 爬底板式采煤机。骑溜采煤机方式的技术思路是在中厚煤层综采设备的基础上, 通过缩小设备外形尺寸、减小装机功率以适应薄煤层,但其最低采高只能降低至 1.2m,只能开采很小比例的薄煤层,不能大范围应用。爬底板采煤机开采只适应 顶底板条件好、煤层赋存稳定的煤层,使用范围受到很大限制,且效率较低。近年来,随着科研技术的投入和薄煤层高产高效的要求,发展了悬机身(电 机横向)布置的采煤机,如图 1 所示。(a)正常(骑溜式)布置采煤机(b)悬机身布置采煤机图 1 采煤机布置方式图由此,发展形成了两种典型的综采配套方式,如图 2 所示。(a)正常(骑溜式)布置采煤机(b)悬机身布置采煤
7、机图 2 两种薄煤层综采典型配套示意图如上图所示,新型布置方式的采煤机采用骑运输机铲板悬臂式布置,为增大 设备功率、提高设备强度创造了更大的空间。悬臂式设计、截割滚筒端面布置、 牵引部和调速变频系统外置,降低了机面高度、缩短了机身长度,创造了更多空 间,有利于顶板控制,对起伏底板的适应性增强,检修方便。通过支撑滑靴、导 向装置、连接推杆和调节千斤顶,将“三机”连结成有机整体,使位于运输机外 侧的支撑在运输机铲板上的采煤机实现动态平衡和可导向。解决了采煤机跑偏、 飘刀、啃底和运输机上窜下滑等问题,保障大功率设备安全高效可靠运行。如图 3 所示。左滚简.左揺脅右潑筒 IZ右按巧及过柝L第,忌挂布賈
8、于刮板运输机外创右滚尚片祷评(a)悬臂式布置采煤机结构岂岁岷广#71 ”兴殳克據滑靴寻向装覽 推杆 调节千斤顶(b)“三机”联合布置图 3 “三机”联合平衡稳定示意图采煤机采用了空间限位的强制装煤方法。将采煤机截割滚筒由侧面布置改为 端面布置,滚筒后方设犁煤机构,由输送机、采煤机、煤壁、顶底板共同作用, 在空间上限定煤炭只能向输送机方向运动,配合内旋式滚筒使煤炭能够顺利装载 取代单一的滚筒螺旋叶片抛洒装煤技术,装煤率可由 30%以下提高到 90%以上, 解决了薄煤层装煤效果差的难题。有的采煤机上设计了乘人装置,结束了人员在薄煤层工作面只能爬行的历史 减轻了工作人员的劳动强度。该类型采煤机的典型
9、代表型号有:MG200/456-AWD、MG2X 160/710-AWD、 MG2X160/730-AWD、MG2 X 200/925-AWD,采煤机如图4所示,其主要技术 参数如表 1 所示。(a) MG2X160/730-AWD 型(b) MG2X200/925-AWD 型图 4 典型的横向布置的薄煤层采煤机图表 1 典型悬臂式布置采煤机参数表序 号项 目MG2X160/710-AWDMG2x160/730-AWDMG2x200/925-AWDMG200/456-AWD1生产 能力/t/h8008008008002采高/m1.1 2.61.1 2.61.25 2.81.1 2.33装机功率
10、/kW2x2x 160+2x30+7.52x2x160+2x40+7.52x2x200+2x55+7.5x22x200+2x25+5.54供电 电压/V11401140330011405滚筒直径/mm申1100,(p1250, q)1400申1100,(p1250,(p1400申1250,申1400申1100,申1250,申14006截深/mm630,800630, 800630, 800630, 8007牵引力/kN4002404002404502653602208牵引 速度 m/min0 10 16.80 7.6 12.60 10 16.80 7.6 12.609.0150 7.6 12.
11、69外形尺寸mm11692x1985x85311692x1985x85311692x2295x930(1200)10500x1920x85310主机重量/t29294023.511最大不可拆卸2800x950x5202800x950x5202800x950x5202500x920x520尺寸mm12最大不可 拆卸 重量4.54.54.5800630, 730, 764这几款采煤机均为电牵引采煤机,是多电机驱动,电机横向布置,全机载交 流变频调速无链双驱动电牵引采煤机。机面高度853930m m,适用于最低采高 11001250mm,煤层倾角40的较薄煤层,综采或高档普采工作面。此种采煤机同样有其缺点:(1)采煤机的重心位于煤壁侧,偏出了支撑滑靴,采煤机在运行过程中, 稳定性较差,行走系统受力情况恶劣,易出现故障。(2)对俯采及软底板的适应性较差。采煤机处于俯采或底板较软时,采煤 机机身易失而向前倾倒,运行稳定性差。(3)最大采高不宜超过滚筒直径太大,采高范围不宜过大。当最大采高小 于滚筒直径和煤壁侧机身下部空间的高度时,可按正常方式采煤,即前滚筒采上 刀后滚筒采下刀;当最大采高大于滚筒直径和煤壁侧机身下部空间的高度时,则 必须更换采煤方式,前滚筒需先采下刀以截割出机身通道,否则采煤机煤壁侧机 身无法通过。