采煤機

采煤机

实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备
采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失。它分刨削式、锯削式、铣削式和钻削式四种。[1]如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失。随着煤炭工业的发展,采煤机的功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂。
    中文名:采煤机 外文名:coal winning machine 别名: 倾角:≤30° 煤质硬度:f≤32 滚筒直径:Φ850、Φ1000、Φ1200

简介

采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性,达到高产量、高效率、低消耗的目的。

采煤机分锯削式、刨削式、钻削式和铣削式四种:采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失。随着煤炭工业的发展,采煤机的功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂。双滚筒采煤机综合了国内外薄煤层采煤机的成功经验,是针对我国具体国情而设计的新型大功率薄煤层采煤机。

采煤机主要技术参数:1、适用煤层采高:0.85-1.6m;2、生产能力:最大理论生产能力:528t/h;3、经济生产能力:249t/h;4、截割部滚筒转速:75.62rpm;5、调高方式:液压调高;6、牵引部牵引方式:液压无级调速、摆线齿轮、销排无链牵引;7、最大牵引力:20t;8、牵引速度:0-5.5m/min;10、电动机:牵引电机。

分类

锯削式采煤机

即截煤机,靠安装在循环运动的截链上的截齿深入煤壁截煤。

机械化掏槽的机器,用以增加爆破自由面,提高爆破效率,有圆盘式、截杆式和截链式三种。钢丝绳两端分别固定在锚柱和截煤机的绳筒上。工作时绳筒转动,将截煤机拉向前进,速度为0.25~1.1m/min。牵引钢丝绳长25m,每前进20~25m需移置锚柱。截煤机不能直接落煤,在工作面上需增加爆破落煤的工序,已被滚筒采煤机代替。

刨削式采煤机

即刨煤机,靠刨刀的往复运动刨削破煤。

刨煤机有两种:①动力刨煤机,靠刨刀对煤体冲击破煤,存在问题较多,至今仍在研究中;②静力刨煤机,靠刨刀对煤体静压力破煤,分拖钩式、刮斗式和滑行式三种。中国目前多用拖钩式刨煤机,习称煤刨,由安装刀架的刨体和左右撑板组成,刨刀对称地分布在刨体上。为保证刨煤时煤刨稳定,应将煤刨底盘压在输送机溜槽下面。煤刨用锚链牵引,沿工作面往复运动落煤,一次刨深50~125mm。刨速大于输送机链速的刨煤机,叫快速刨煤机。刨煤机宜用于顶底板稳定、煤质较软、地质构造简单的薄煤层和中厚煤层。

钻削式采煤机

靠钻头边缘的刀齿钻入煤体,由钻头中部的破煤刀齿将中部的煤体破碎。

冲击式采煤机

根据煤壁的受力特点和力学特征,充分利用煤岩抗拉强度最弱这一力学特性,采用平行工作面煤壁的刀具对煤体进行冲劈,使刀具接触并冲入煤体后在煤体中产生冲劈拉应力,使煤体开裂下落的一种采煤装置。

滚筒采煤机

一种铣削式浅截深采煤机,由截割部分、牵引部分和动力部分组成。截割部分包括工作机构和减速器,牵引部分包括行走机构(链轮、牵引链及其拉紧装置,当前主流为无链电牵引(变频调速))和液压传动装置,动力部分包括电动机和电气控制箱。另外,还有辅助装置,包括底托架、电缆架、喷雾装置和信号照明等设备。滚筒采煤机适于在煤层厚度变化小、无夹石、地质构造简单、煤层倾角15°以下、顶板易于管理的条件下使用。倾角较大时,需装防滑装置。滚筒采煤机骑在可弯曲刮板输送机上工作,沿工作面往返运行。螺旋式滚筒上装有按一定规律排列的截齿。滚筒转动时,截齿按一定顺序在煤体上先后截出很多沟槽,使沟槽之间的煤体破落,通过滚筒旋叶和弧形挡煤板装入输送机。滚筒直径为测量到截齿齿尖的截割直径,各制造厂有各种不同的系列,根据采高选定。滚筒宽度相当于截深,有0.6、0.8、1.0、1.2m等几种规格。滚筒采煤机分单滚筒和双滚筒两种:

单滚筒采煤机

进刀方式有三种:①先进刀后移机头,一般采用斜切进刀,这种方式简单易行,但进刀时间长;②先移机头后进刀,能充分利用工时,但开缺口工作量大;③进刀同时移机头,进刀简单,时间短,但需强力推移输送机的设备。

割煤方式有两种:①单向采煤,采煤机上行进一刀割煤,下行装煤。优点是能充分利用机器装煤,效率高,但工作面割一刀时间长,顶板悬露时间长,一般适用于顶板稳定、采高较大、装余煤量大的煤层。②双向采煤,往返各进一刀。优点是能提高工时利用率,工作面生产能力大,支护顶板及时,工序紧凑,但采高大时清浮煤工作量大。

双滚筒采煤机

一次采全高,采煤机两端各有一个滚筒。前滚筒在上割顶煤,后滚筒在下割底煤。两滚筒一般相背旋转,司机左侧滚筒用左螺旋,司机右侧滚筒用右螺旋。也可相向旋转,司机左侧滚筒用右螺旋,司机右侧滚筒用左螺旋。一般采用双向采煤,先进刀后移机头的斜切进刀方式;也可采用进刀同时移机头的正切进刀方式。

用途

采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失。随着煤炭工业的发展,采煤机的功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂。

本机使用于一般中、小型矿井下缓倾薄煤层﹑极薄复合煤层采煤工作面开切底槽,达到掏槽落煤的作用。

适用范围

可在周围环境空气的甲烷、煤灰、硫化氢、二氧化碳等含量不超过《煤矿安全规程》所规定的安全含量的矿井中使用。使用于复杂煤层的开采,可在采高0.30米以上工作面开切底槽之用。适宜截煤层硬度f≤4°工作面。适宜沿煤壁底板倾斜角度a<25°工作面。

特点

体积小、重量轻,噪音小、防尘效果好,使用安全可靠。

电器部分具有一定的防爆性能,电机冷却方式为水冷。

比较手工采煤能提高煤块率,节省开采时间,是开采极薄复合煤层代人工掏槽落煤的设备。

结构

整机由牵引部、电动机、(专用防爆水冷式电机)、截煤部连接组成。

效果

使用采煤机完成机械掏槽作业,改变采煤工作面采用手工掏槽作业的落后工艺,减轻工人劳工生产率,与炮采工艺相比改善了采煤工人的劳动安全生产条件,确保采煤工作面正规循环作业,增加块煤率,为薄煤层机械化采煤提供了一种使用装备。

故障维修

由于采煤机是以旋转工作机构破煤,运行环境较为恶劣,受力较大,常会出现传动部位零部件的机械磨损,如采煤机伸缩筒轴承位磨损、采煤机减速机箱体内孔轴承室磨损、采煤机铰接销孔冲击磨损、采煤机滚筒煤截齿齿座内孔磨损等。

出现上述问题后,企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,且以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法,而应用较多的有美嘉华技术体系,其具有超强的粘着力,优异的抗压强度等综合性能,可免拆卸免机加工。既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,可吸收设备的冲击震动,避免再次磨损的可能,并大大延长设备部件的使用寿命,为企业节省大量的停机时间。在国内针对采煤机故障的维修中,也逐步取代了传统的维修方法。

行业情况

发展企业

近年来,我国采煤机械产业发展迅猛,截止2010年全国采煤机械生产企业已多达24家,产销量约800多台,产能达到1500台左右。从国内煤机竞争态势来看,我国煤机制造企业受计划经济时代影响发展缓慢,不仅技术水平较低,而且产品单一。虽然近年技术提升很快,但是与国外煤机巨头相比,我国煤机装备整机的可靠性和稳定性仍然不强,缺乏行业的顶尖品牌,在资金实力和技术研发能力上与国际先进水平还有一段差距,在露天煤矿采掘设备的生产方面与国外差距较大,大而不强是我国煤机行业当前的真实写照。

产业竞争优化

当前我国煤机产能过剩的整体态势已经形成,产品竞争必然转向品牌竞争,推动国内煤机行业的兼并重组,从而做强品牌是我国煤机企业实现突围的必然之举。为此,国家需要在政策等方面加强引导,从而推动我国尽快淘汰落后产能,实现煤机产业的健康发展。中国煤炭行业实施的资源整合、大集团战略尤其是13个煤炭基地的建设,对煤机行业打造品牌、产品升级换代等将产生巨大的推动作用。这些措施在提供巨大市场机遇的同时,也会促进整个煤机行业市场的重新洗牌。目前煤炭行业机械化率约70%,但综采率比较低,约为44%,而世界国家的煤炭综采率超过80%,甚至达100%,煤炭行业的综采化还有很大的空间。

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