扇电动机。2、降下稳定靴→开动滚筒向工作面前端掏槽→操纵多路换向阀控制手柄使截割滚筒向下截割整个工作面的高度。3、提起稳定靴→用截割滚筒沿底板截割→机器后退约490mm →修整底板。4、升起截割臂至顶部→沿顶板截割→机器前进修整顶板→至切入煤壁掏槽深392-588mm →向下截割工作面高度大约一半。5、将截割滚筒从掏槽的位置向后退出→将输送机机尾放置于梭行矿车的输送机上面→开动机器的装运机构电动机→向前移动装载已截割下来的物料→装完后降下稳定靴→继续对剩下的工作面端头煤壁进行截割装载。当梭行矿车装载满后→关掉装在机构电动机→提起稳定靴倒车→用截割滚筒平整底板→举升起截割臂至适当高度,准备进行下一个作业循环。
经过上述5个步骤的操作后,总切槽长度在6m左右,称为一个切槽工序。
→连续采煤机后退至巷道的另一侧,按照上面的步骤,截割其剩余的宽度的煤垛,这一工序称采垛工序。→完成截割6m长、≤6.6m宽的巷道。
→调动连续采煤机到另一巷道进行作业循环,同时,将锚杆钻机调入已截割好的巷道中,进行钻孔及锚杆支护,完成连续采煤机的一个完整的作业循环。
(三)连续采煤机结构特点①多电动机独立驱动,模块式布置;②采用横轴式较长的截割滚筒;③截割滚筒的截齿布置比较简单,截线距离较大;④增强截割硬煤和夹矸的能力;⑤装运机构的传动布置定型化,输送机链条结构标准化;⑥采用启动扭矩高的直流串激电动机行走履带机构;⑦各主要传动系统多采用电动机驱动;⑧液压系统采用齿轮油泵、多液压缸开式启动;⑨机械的自动控制、自动检测、安全装置较完善。 连续采煤机掘进巷道时需要配套的设备: 锚杆钻机、运煤车、铲车、给料破碎机,可伸缩带式输送机、通风和降尘设备、供配电设备、排水沟挖沟机等。
8-2一、采煤机的基本组成 采煤机主要由截割部、牵引部、电气控制箱、附属装置等组成。 截割部:摇臂、行星减速箱、螺旋滚筒、滚筒调高装置、挡煤板。 牵引部:牵引部减速箱、行走机构。
电气箱:动力电器、牵引调速控制系统电器、各种保护和故障诊断、状态显示、位置显示和报警装置等。
附属装置:挡煤板翻转机构、采煤机调斜油缸、滚筒调高油缸、采煤机导向装置、油箱、破碎机构、冷却和喷雾系统等。
双滚筒采煤机
1—滚筒;2—截割部;3—调高小摇臂;4—牵引部;5—牵引链;6—电气控制箱;
7—电动机;8—摇臂;9—弧形挡煤板;10—拖缆装置;11—底托架;12—调高油缸;13—煤壁侧滑靴;14—采空区侧滑靴
采煤机割煤:通过装有截齿的滚筒的旋转和采煤机沿输送机牵引运行而进行的。 截割电机通过摇臂内齿轮,将动力传递到滚筒,使之旋转实现落煤和装煤。
对于无链电牵引采煤机,牵引电动机通过齿轮减速使齿(链)轮转动,与齿(链)轨的相对运动,实现采煤机行走和滚筒连续切割,截齿切割下的煤屑通过滚筒上的螺旋叶片,将煤抛至输送机溜槽内。
2、滚筒采煤机的工作特点
主要优点:能同时实现落煤及装煤;可适应各种不同硬度和不同厚度的煤层,对地质条件的适应性好;调高方便;双滚筒采煤机可自开缺口;机械效率高。 缺点:采下的煤块度小,截割比能耗较大。 二、采煤机的总体布置
1、电动机纵向(沿轴向)布置方式
有链牵引采煤机的总体布置方式
1—截割部;2—电动机;3—牵引部; 4—滚筒;5—摇臂
无链牵引采煤机的总体布置方式
1—截割部;2—电动机;3—牵引部; 4—滚筒;5—摇臂;6—行走部; 7—行截合一截割部;8—电控箱
1)单向采煤法:用于单滚筒采煤机。采煤机沿工作面往返一次进一刀。
特点:滚筒位于采煤机下端,以使滚筒割落下的煤不经机身下部就运走,从而可降低采煤机机面(由底板到机身上表面)高度。
2)双向采煤法:用于双滚筒采煤机。前滚筒割上部煤,后滚筒割下部煤。采煤机沿工作面牵引一次可以进一刀,返回时又可进一刀。 2、采煤机的进刀方式
采煤机进刀:采煤机开始截割下一刀前,使滚筒切入煤壁,推进一个截深的过程。 自开切口:采煤机截割到工作面端头,其滚筒截割至巷道,由采煤机直接进刀的过程。 进刀方式:斜切式进刀、正切式进刀
1)端部斜切式进刀:采煤机在工作面两端25-30m范围内斜切进刀。 端部斜切法特点:
在工作面两端近20m内使采煤机往返一次,翻转挡煤板及对调滚筒位置三次,工序比较复杂。适用性:适用于工作面较长、顶板较稳定的条件 中部斜切进刀法特点:
(1)每进两刀只改变牵引方向(包括翻转挡煤板及对调滚筒位置)4次,工序比较简单,节省了时间。
(2)采煤机快速移动时,可以清理上一次进刀留下的浮煤,装载效果好。
(3)采煤机割煤时,输送机机头处于不移动状态,且有一半时间输送机完全呈直线,故延长了输送机寿命。
(4)采煤机每割1刀要多运行1个工作面长度,但由于牵引速度高,因此所花费的总时间增加的不多。
(5)在滞后支护的条件下,采用中部斜切法,空顶的面积和时间要比端部斜切法大。
适用性:适用于工作面较短、片帮严重的煤层条件。 3)正切进刀法(钻入法):在工作面两端用千斤顶直接将输送机及采煤机滚筒推向煤壁,利用滚筒端盘端面上的截齿钻入煤壁,以实现进刀。 特点:工作面空顶面积小,切入时间短,功效高。 适用性:只适用于无挡煤板的采煤机,且千斤顶推力大,并要求输送机、采煤机摇臂强度大。 一般很少采用。
(二)采煤机的工作参数 1、生产率 1)理论生产率
????=60?????????? 式中Qt—理论生产率,t/h; H—工作面平均采高,m; B—截深,m;v??—采煤机截割时的最大牵引速度,m/min;
ρ—煤的实体密度,ρ=1.3~1.4t/m3,一般取1.35t/m3。 2)实际生产率 Q=??1??2????
式中:k1一般取0.5~0.7;k2一般取0.6~0.65。 2、采高:采煤机的实际开采高度。
采高大小对确定采煤机整体结构有决定性影响,它既决定了采煤机使用的煤层厚度,也是与支护设备配套的重要参数。
考虑煤层厚度的变化、顶板下沉和上浮煤等会使工作面高度缩小,煤层(或分层)厚度不宜超过采煤机最大采高的90%~95%,不宜小于采煤机最小采高的110%~120%。
在选用采煤机时,为了满足采高的要求,需要合理地选着滚筒直径和机身高度,还要考虑卧底量要求,卧底量一般为100~300mm。 3、截深:
采煤机截割机构(如滚筒)每次切入煤体内的深度(B)。 截深决定工作面每次推进的步距,是确定采煤机装机功率和生产率的主要因素,也是支护设备配套的重要参数。
截深确定因素:煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性、支架移架步距、生产率 薄煤层:大截深(0.8~1.0m) 厚煤层:小截深(0.6m~0.8m) Vj=
??????60
其中Vj——截割速度m/s,D——滚筒直径m,n——滚筒转速r/min0
8
4、截割速度:
滚筒上截齿齿尖所在圆周的切线速度。一般为3.5~5.0m/s,少数机型有2.0m/s左右。 截割速度确定因素:截割部传动比、滚筒直径和滚筒转速,功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤尘大小。
注意问题:滚筒转速低时,滚筒截割时产生的细煤和粉尘少,大块煤多。
所以滚筒直径=2.0m左右的转速多为25~40r/min,滚筒直径<1.0m的转速可高达80r/min。 5、牵引速度
采煤机截煤时的运行速度。
当截割阻力变小时,应加快牵引,以获得较大的截割厚度,增加产量和增大煤的块度; 当截割阻力变大时,则应放慢牵引,以减小截割厚度,防止电动机过载,保证机器正常工作。 液压牵引:最大牵引速度可达10~12m/min; 电牵引:最大牵引速度高达18~25m/min;
牵引速度确定:应考虑采煤机的负荷、生产能力、运输设备的运输能力。 6、牵引力 影响因素:煤质、采高,牵引速度、工作面倾角、机器自重及导向机构的结构和摩擦系数等。 牵引力与装机功率的关系:
装机功率P<200kW的有链牵引采煤机牵引力T=1~1.3P(kN),无链牵引力为2~2.5P(kN); 装机功率P>300kW,有链牵引力为1P,无链牵引力为2P(kN)。 7、装机功率
装机功率:采煤机装备的所有电动机的功率总和。 装机功率大,采煤机适用的煤层硬,生产能力高。
装机功率包括:截割功率、牵引功率、辅助功率三部分。 8-3采煤机的结构 一、截割部
结构组成:割煤滚筒、摇臂、减速箱、电动机 1、螺旋滚筒
结构:端盘、螺旋叶片、截齿(装在叶片顶端及端盘周边齿座上)、筒毂、滚筒轴、喷嘴。 工作原理:滚筒转动时,截齿截割和剥落煤体,螺旋叶片将碎煤运至滚筒的采空侧,装入输送机。在叶片上和端盘上齿座的旁边的内喷嘴用于喷雾,进行冷却降尘。 螺旋滚筒的结构1—端盘;2—螺旋叶片;3—齿座;4—喷嘴;5—筒毂 2、截齿装在螺旋滚筒上,是采煤机截煤的刀具。 基本要求:强度高,耐磨性好,截割比能耗低,能适应较多的煤层条件,在齿座上安装可靠,易于拆装。
2)截齿基本要求:截割块煤多,煤尘少,截割比能耗小,滚筒受力较均衡,所受载荷变动小,机器运行稳定。
主要参数:截线(水平线):截齿齿尖的运动轨迹;截距:相邻两条界限之间的距离;竖线:截齿的位置坐标。
3、传动方式主要有四种方式:①电动机-机头减速器-摇臂减速器-滚筒②电动机一机头减速箱一摇臂减速箱一行星齿轮传动一滚筒③电动机-机头减速箱-滚筒④电动机一摇臂一行星齿轮传动一滚筒
5、截割部的润滑⑴固定减速箱的润滑
飞溅润滑:润滑强度高,工作零件散热快,不需润滑设备,对润滑油中的杂质和黏度降低不敏感。⑵摇臂内传动零件的润滑(3)强制润滑:设专供摇臂箱传动件用的润滑油泵。 二、采煤机的牵引部
1、牵引机构1)链牵引机构:牵引链、链轮、链接头和紧链装置等。采煤机向大功率、重型化和大倾角方向发展以后,链牵引机构已不能满足需要,从70年代开始,链牵引已逐渐减少。2)无链牵引机构①齿轮-销轨型:齿轮与圆柱销排式齿轨(销轨)相啮合。②滚轮-齿轨型:底托架内的两个滚轮(即销轮) 与固定在输送机上的齿条式齿轨相啮合。③链轮-链轨型:链轮与铺设在输送机采空侧挡板内的圆环链相啮合。④复合齿轮齿条型:在机牵引部的出轴上装一双四齿交错齿轮驱动装在底托架上的双六齿交错齿轮,与固定在输送机煤壁侧的交错齿条啮合。 无链牵引的特点 1)优点:(1)采煤机移动平稳,振动小,降低了故障率,机器使用寿命长。(2)可采用多级牵引,使牵引力提高到400~600kN,实现在大倾角(最大达54°)条件工作(有可靠的制动器)。(3)实现工作面多台采煤机同时工作,提高了产量。(4)消除了断链事故,增大了安全性。