采煤機

采煤機

實現煤礦生産機械化和現代化的重要設備
采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型複雜系統,工作環境惡劣,如果出現故障将會導緻整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失。它分刨削式、鋸削式、銑削式和鑽削式四種。[1]如果出現故障将會導緻整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失。随着煤炭工業的發展,采煤機的功能越來越多,其自身的結構、組成愈加複雜,因而發生故障的原因也随之複雜。
    中文名:采煤機 外文名:coal winning machine 别名: 傾角:≤30° 煤質硬度:f≤32 滾筒直徑:Φ850、Φ1000、Φ1200

簡介

采煤機是實現煤礦生産機械化和現代化的重要設備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性,達到高産量、高效率、低消耗的目的。

采煤機分鋸削式、刨削式、鑽削式和銑削式四種:采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型複雜系統,工作環境惡劣,如果出現故障将會導緻整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失。随着煤炭工業的發展,采煤機的功能越來越多,其自身的結構、組成愈加複雜,因而發生故障的原因也随之複雜。雙滾筒采煤機綜合了國内外薄煤層采煤機的成功經驗,是針對我國具體國情而設計的新型大功率薄煤層采煤機。

采煤機主要技術參數:1、适用煤層采高:0.85-1.6m;2、生産能力:最大理論生産能力:528t/h;3、經濟生産能力:249t/h;4、截割部滾筒轉速:75.62rpm;5、調高方式:液壓調高;6、牽引部牽引方式:液壓無級調速、擺線齒輪、銷排無鍊牽引;7、最大牽引力:20t;8、牽引速度:0-5.5m/min;10、電動機:牽引電機。

分類

鋸削式采煤機

即截煤機,靠安裝在循環運動的截鍊上的截齒深入煤壁截煤。

機械化掏槽的機器,用以增加爆破自由面,提高爆破效率,有圓盤式、截杆式和截鍊式三種。鋼絲繩兩端分别固定在錨柱和截煤機的繩筒上。工作時繩筒轉動,将截煤機拉向前進,速度為0.25~1.1m/min。牽引鋼絲繩長25m,每前進20~25m需移置錨柱。截煤機不能直接落煤,在工作面上需增加爆破落煤的工序,已被滾筒采煤機代替。

刨削式采煤機

即刨煤機,靠刨刀的往複運動刨削破煤。

刨煤機有兩種:①動力刨煤機,靠刨刀對煤體沖擊破煤,存在問題較多,至今仍在研究中;②靜力刨煤機,靠刨刀對煤體靜壓力破煤,分拖鈎式、刮鬥式和滑行式三種。中國目前多用拖鈎式刨煤機,習稱煤刨,由安裝刀架的刨體和左右撐闆組成,刨刀對稱地分布在刨體上。為保證刨煤時煤刨穩定,應将煤刨底盤壓在輸送機溜槽下面。煤刨用錨鍊牽引,沿工作面往複運動落煤,一次刨深50~125mm。刨速大于輸送機鍊速的刨煤機,叫快速刨煤機。刨煤機宜用于頂底闆穩定、煤質較軟、地質構造簡單的薄煤層和中厚煤層。

鑽削式采煤機

靠鑽頭邊緣的刀齒鑽入煤體,由鑽頭中部的破煤刀齒将中部的煤體破碎。

沖擊式采煤機

根據煤壁的受力特點和力學特征,充分利用煤岩抗拉強度最弱這一力學特性,采用平行工作面煤壁的刀具對煤體進行沖劈,使刀具接觸并沖入煤體後在煤體中産生沖劈拉應力,使煤體開裂下落的一種采煤裝置。

滾筒采煤機

一種銑削式淺截深采煤機,由截割部分、牽引部分和動力部分組成。截割部分包括工作機構和減速器,牽引部分包括行走機構(鍊輪、牽引鍊及其拉緊裝置,當前主流為無鍊電牽引(變頻調速))和液壓傳動裝置,動力部分包括電動機和電氣控制箱。另外,還有輔助裝置,包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信号照明等設備。滾筒采煤機适于在煤層厚度變化小、無夾石、地質構造簡單、煤層傾角15°以下、頂闆易于管理的條件下使用。傾角較大時,需裝防滑裝置。滾筒采煤機騎在可彎曲刮闆輸送機上工作,沿工作面往返運行。螺旋式滾筒上裝有按一定規律排列的截齒。滾筒轉動時,截齒按一定順序在煤體上先後截出很多溝槽,使溝槽之間的煤體破落,通過滾筒旋葉和弧形擋煤闆裝入輸送機。滾筒直徑為測量到截齒齒尖的截割直徑,各制造廠有各種不同的系列,根據采高選定。滾筒寬度相當于截深,有0.6、0.8、1.0、1.2m等幾種規格。滾筒采煤機分單滾筒和雙滾筒兩種:

單滾筒采煤機

進刀方式有三種:①先進刀後移機頭,一般采用斜切進刀,這種方式簡單易行,但進刀時間長;②先移機頭後進刀,能充分利用工時,但開缺口工作量大;③進刀同時移機頭,進刀簡單,時間短,但需強力推移輸送機的設備。

割煤方式有兩種:①單向采煤,采煤機上行進一刀割煤,下行裝煤。優點是能充分利用機器裝煤,效率高,但工作面割一刀時間長,頂闆懸露時間長,一般适用于頂闆穩定、采高較大、裝餘煤量大的煤層。②雙向采煤,往返各進一刀。優點是能提高工時利用率,工作面生産能力大,支護頂闆及時,工序緊湊,但采高大時清浮煤工作量大。

雙滾筒采煤機

一次采全高,采煤機兩端各有一個滾筒。前滾筒在上割頂煤,後滾筒在下割底煤。兩滾筒一般相背旋轉,司機左側滾筒用左螺旋,司機右側滾筒用右螺旋。也可相向旋轉,司機左側滾筒用右螺旋,司機右側滾筒用左螺旋。一般采用雙向采煤,先進刀後移機頭的斜切進刀方式;也可采用進刀同時移機頭的正切進刀方式。

用途

采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型複雜系統,工作環境惡劣,如果出現故障将會導緻整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失。随着煤炭工業的發展,采煤機的功能越來越多,其自身的結構、組成愈加複雜,因而發生故障的原因也随之複雜。

本機使用于一般中、小型礦井下緩傾薄煤層﹑極薄複合煤層采煤工作面開切底槽,達到掏槽落煤的作用。

适用範圍

可在周圍環境空氣的甲烷、煤灰、硫化氫、二氧化碳等含量不超過《煤礦安全規程》所規定的安全含量的礦井中使用。使用于複雜煤層的開采,可在采高0.30米以上工作面開切底槽之用。适宜截煤層硬度f≤4°工作面。适宜沿煤壁底闆傾斜角度a<25°工作面。

特點

體積小、重量輕,噪音小、防塵效果好,使用安全可靠。

電器部分具有一定的防爆性能,電機冷卻方式為水冷。

比較手工采煤能提高煤塊率,節省開采時間,是開采極薄複合煤層代人工掏槽落煤的設備。

結構

整機由牽引部、電動機、(專用防爆水冷式電機)、截煤部連接組成。

效果

使用采煤機完成機械掏槽作業,改變采煤工作面采用手工掏槽作業的落後工藝,減輕工人勞工生産率,與炮采工藝相比改善了采煤工人的勞動安全生産條件,确保采煤工作面正規循環作業,增加塊煤率,為薄煤層機械化采煤提供了一種使用裝備。

故障維修

由于采煤機是以旋轉工作機構破煤,運行環境較為惡劣,受力較大,常會出現傳動部位零部件的機械磨損,如采煤機伸縮筒軸承位磨損、采煤機減速機箱體内孔軸承室磨損、采煤機鉸接銷孔沖擊磨損、采煤機滾筒煤截齒齒座内孔磨損等。

出現上述問題後,企業傳統解決辦法是補焊或刷鍍後機加工修複,但兩者均存在一定弊端:補焊高溫産生的熱應力無法完全消除,易造成材質損傷,導緻部件出現彎曲或斷裂;而電刷鍍受塗層厚度限制,容易剝落,且以上兩種方法都是用金屬修複金屬,無法改變“硬對硬”的配合關系,在各力綜合作用下,仍會造成再次磨損。當代西方國家針對以上問題多使用高分子複合材料的修複方法,而應用較多的有美嘉華技術體系,其具有超強的粘着力,優異的抗壓強度等綜合性能,可免拆卸免機加工。既無補焊熱應力影響,修複厚度也不受限制,同時産品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設備的沖擊震動,避免再次磨損的可能,并大大延長設備部件的使用壽命,為企業節省大量的停機時間。在國内針對采煤機故障的維修中,也逐步取代了傳統的維修方法。

行業情況

發展企業

近年來,我國采煤機械産業發展迅猛,截止2010年全國采煤機械生産企業已多達24家,産銷量約800多台,産能達到1500台左右。從國内煤機競争态勢來看,我國煤機制造企業受計劃經濟時代影響發展緩慢,不僅技術水平較低,而且産品單一。雖然近年技術提升很快,但是與國外煤機巨頭相比,我國煤機裝備整機的可靠性和穩定性仍然不強,缺乏行業的頂尖品牌,在資金實力和技術研發能力上與國際先進水平還有一段差距,在露天煤礦采掘設備的生産方面與國外差距較大,大而不強是我國煤機行業當前的真實寫照。

産業競争優化

當前我國煤機産能過剩的整體态勢已經形成,産品競争必然轉向品牌競争,推動國内煤機行業的兼并重組,從而做強品牌是我國煤機企業實現突圍的必然之舉。為此,國家需要在政策等方面加強引導,從而推動我國盡快淘汰落後産能,實現煤機産業的健康發展。中國煤炭行業實施的資源整合、大集團戰略尤其是13個煤炭基地的建設,對煤機行業打造品牌、産品升級換代等将産生巨大的推動作用。這些措施在提供巨大市場機遇的同時,也會促進整個煤機行業市場的重新洗牌。目前煤炭行業機械化率約70%,但綜采率比較低,約為44%,而世界國家的煤炭綜采率超過80%,甚至達100%,煤炭行業的綜采化還有很大的空間。

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