综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用分析论文_余辉1,刘立伟2

1淮南潘三矿开拓二区 安徽淮南 232096;

2淮南矿业集团潘二矿潘四东井开拓二区 安徽淮南 232000

摘要:综掘机集装岩、掘进、支护、运煤等多种功能于一身,属于综合机械化生产设备,在煤炭开采过程中,其是最先进也是最常见的现代化机械。本文以EBZ260纵轴式悬臂综掘机为例,重点探讨其工作原理和在煤矿生产中的应用效果,结合其存在的问题,并对类似的机械设备问题提出科学建议。本文主要针对综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用进行简要分析。

关键词:综掘机;煤矿岩巷;掘进;应用

1综掘机的构成

综掘机又称为掘进机,综掘机是用于开凿平直地下巷道的机器。主要由五部一机四系统组成。五部包括截割部、铲板部、本体部、行走部和后支撑部,一机是中心运输机,四系统包括润滑系统、液压系统、水系统和电控系统。机器也是既有利也有弊。它的优点是安全、高效和成巷质量好;它的缺点是造价大、构造复杂和损耗大。由于我国是产煤大国,所以煤矿综掘机在我国有很大的发展空间。

1.1“五部”的构成和作用

综掘机中的五部包括截割部、铲板部、本体部、行走部和后支撑部。其中本体部是综掘机最为核心的组成部分,本体部由小零件组成整体采用的是焊接的联接方式,因为焊接这种联接方式能将各个部分有效地结合,使它有足够的力量支撑起整个综掘机。本体部由回转台、回转支承、本体架等组成,而它们之间不能使用焊接,只能通过螺栓进行联接。回转台的耳孔分别与截割电机和截割升降油缸进行联接,铲板和本体架之间的联接也是通过耳孔联接进而完成铲板的升降任务。截割部可以分为四个部分包括截割头,截割臂和两个截割减速机。在综掘机在使用过程中,综掘机的截割臂与截割头相连,截割臂与截割减速机相连,截割减速机又与截割减速机相连,截割部四部分的连接是用螺栓进行联接。铲板部是在截割部把煤炭截割下来之后将煤炭放入第一输送机,然后在液压马达的驱动作用下,实现星轮转动,进而完成装载作用。铲板使用高强度的螺栓将侧铲与本部进行联接,而油缸则为铲板的上下运动提供动力。行走部主要功能是实现行走功能,综掘机的行走全靠行走部,而行走部主要依靠减速器来实现综掘机的行走功能,另外还要使用制动气弹簧来停止岩巷综掘机的运动。

1.2“四系统”的构成和作用

综掘机中的四系统包括液压系统、水系统、电控系统和润滑系统。润滑系统由集中型润滑泵、递进式分配器、专用加注设备、高压油管和管路附件组成。润滑系统就是把这些摩擦所需要的润滑脂通过一个封闭的系统定时、定量地加注到这些部位,从而保证摩擦可以在较长的时间内使摩擦程度降到最低,摩擦副可以保持良好的工作状态,从而提高车辆运行效率,也可以延长综掘机的使用年限。液压系统由液压油箱、多路阀、液压先导操作台、冷却器等组成。它主要是通过控制液压油箱对油进行推压作用为主泵、马达、油缸等提供工作所需要的油,以此为综掘机提供运动所需的动力。水系统由外喷雾和内喷雾组成,主要是对综掘机进行降温作用。外喷雾安装在截割部一来可以降低烟尘,二来可以冷却截齿;而内喷雾主要是完成综掘机内部零件的降温工作。电控系统是为岩巷综掘机提供动力的系统,并且在电路保护方面有着重要作用。在遇到故障时也可以根据电控系统提供的数据进行故障分析。

2综掘机工作原理

传统煤炭开采主要采取打眼放炮的掘进技术,但其掘进进度较慢,随着综掘机的出现,将掘进进度提升到30倍以上,在很大程度上提高了煤炭生产的效率。EBZ260纵轴式悬臂综掘机作为其应用较广的设备,主要由铲板部、截割部、本体部、运输部和行走部组成。其中,铲板部对开采下来的物料进行铲装;截割部将挖掘对象进行截割;本体部能够连接各个承载物件;运输部将截割好的物料进行运输与装载;行走部可以让掘进机自由的移动。该设备的工作系统主要由液压系统、电气系统组成,1140V/660V的交流电源为其提供动力源,90kW油泵电机为其提供电力。

3综掘机在煤矿生产中的掘进程序

EBZ260纵轴式悬臂综掘机在煤矿生产中的掘进程序主要分为3个部分,即操作程序、截割和喷雾,每个程序的注意事项都有所不同,应根据煤矿的实际情况,关注其掘进程序。

3.1操作程序

EBZ260综掘机应遵循以下的操作程序:开动油泵电机—发动设备第二运输机—发动设备第一运输机—发动设备的星轮—发动截割头。需要注意的是,当没有开动设备装载时,可以在进行完第一步开动油泵电机后,直接发动截割电机。

3.2截割程序

利用截割头上下、左右移动截割岩石,可截割出初步断面形状,当设计好的尺寸和形状与截割出的断面有所差异时,应及时进行二次修整,直到达到断面的尺寸要求。当岩石截割硬度f≦6时,可以采取循环向上、左右移动的截割方式。如果岩石的硬度不同,需要先选择比较软的岩石钻进,再采取由下至上、左右截割的方式;如果岩石的截割硬度6<f≦10时,前提为同一种岩石,可以选择设备中心位置或者截割部水平位置钻进,并结合岩石节理发育、硬度等实际情况决定岩石的钻进深度,最大钻进深度应小于220mm为宜,然后截割头扩窝后再继续进行钻进,切割时截割长度与截割头的最大参数以不超过700mm为宜。

3.3喷雾程序

喷雾设备的控制阀应安装在工作人员的右侧,在启动电机并开始掘进程序前,应先打开此控制阀,向设备的截割头部位喷雾,确定水压冷却液压的流量大于或等于30L/min后,才可以进行截割工作,否则可能出现截割电机故障、液压系统的油温升高等问题,影响到掘进进度。

4综掘机在煤矿全岩生产中应用效果和注意事项

4.1工程实况

某矿的实际地质情况如表1所示。

4.2进尺情况

该矿在使用EBZ260纵轴式悬臂综掘机全岩掘进后,其每班的掘进进尺成倍增加,由原来的每班0.8~1.6m,增至每班最少3.2m,单班最高纪录可达到4.8m,说明EBZ260综掘机有利于提升煤矿生产过程的掘进速度和单位产量,缓解当前采掘衔接紧张的局面,对稳定矿井产量具有重要意义。在实际掘进过程中,综掘机还能有效减少设备故障和工作量,不仅大大降低工作人员劳动强度,也在很大程度上消除了掘进过程的噪音,进而提高了综掘机的使用效率,为企业节省了成本,创造出更大经济效益。

4.3综掘机的应用分析

综掘机的使用,提高了工作效率,降低工人的劳动强度,增加了现场的可操作性,有利于现场安全管理工作的展开。另外也改变了传统炮掘打眼爆破的程序,综掘机振动较小,对周围的煤岩的作用力小,有力的消除了不安全因素的发生,进一步保障了掘进工作的顺利展开。行走部可以控制综掘机的前进,但是不能控制它的后退,所以在设备的后退问题上,我们需要改进设备。阻碍综掘机后退的是综掘机后方安装的带式输送机,所以在后退时我们需要将带式输送机拆下来。由于综掘机工作时是在不通空气的环境里进行,粉尘对工作人员和机械的影响非常大。由于综掘机作业时粉尘多,我们采用了安装除尘风机但效果并不明显或者说并没有起到作用,所以如果不及时采取有力的除尘措施,会使作业的危险系数增大,不管是对人员还是机械都会造成极大的威胁。在任何时候都不能忘记安全,“质量为本,安全第一”。在没有采用綜掘机之前我国采用人工挖掘岩层时,设备极易损坏;且倾斜状态下的煤层会在重力作用下垮落,给施工带来困难。利用综掘机挖掘岩层时,可以将煤层撇在底部,其余掘顶板岩石。安全问题大大减少。

4.4注意事项

在截割过程中,矸石碎末较多且石块小,设备皮带与碎末不能完全脱离,从而使得二运皮带将其带往横梁后方,因此,需要在皮带的出料口增设刮渣板;截割齿在截割旋转时,如果充分不冷却,将会增加磨损量,可以在设计时增加专门冷却水的出口,以减少截割齿的磨损。

5结束语

综上所述,随着科技的进步,新机械的出现是不可避免的。新机械的出现,推动着我国经济的发展。综掘机在煤炭开采中作用最为明显,它能直接的提高煤炭的生产量,间接的增加企业的利润,进而促进我国GDP的增长。

参考文献:

[1]纪宝财.全岩综掘机在新铁煤矿中的应用[J].煤炭技术,2016(09).

[2]张辉,张斌.全岩综掘机在煤矿生产中的应用[J].煤炭技术,2015(01).

[3]朱传平.综掘机在隧道施工中的应用[J].西北水电,2016(04).

论文作者:余辉1,刘立伟2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期

论文发表时间:2018/3/22

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