采煤機(jī)械在機(jī)械化采煤中的功能是落煤和裝煤,它是機(jī)械化采煤工作面的關(guān)鍵設(shè)備。采煤機(jī)械分為采煤機(jī)和刨煤機(jī)2大類,目前應(yīng)用最廣泛的采煤機(jī)械是滾筒式采煤機(jī)。
一、滾筒式采煤機(jī)具有截深淺、牽引速度快、消耗功率少、自開缺口、調(diào)高方便、功率大、裝煤效果好等特點(diǎn),因此使用各種硬度、煤厚0.65—4.5m的緩傾斜煤層。滾筒式采煤機(jī)的種類也較多,按工作機(jī)構(gòu)來分,可分為單滾筒采煤機(jī)和雙滾筒采煤機(jī)2大類。單滾筒采煤機(jī)使用與地質(zhì)條件比較復(fù)雜,不能進(jìn)行綜合機(jī)械化開采的是些普采工作面。按照采煤機(jī)牽引部的安裝位置來分,采煤機(jī)又可分為內(nèi)牽引式采煤機(jī)和外牽引式采煤機(jī)。內(nèi)牽引式采煤機(jī)是牽引部與采煤機(jī)的其他幾部分組成一個整體。外牽引式采煤機(jī)是牽引部的傳動形式來分,滾筒采煤機(jī)又分為機(jī)械牽引、電牽引和液壓牽引3中類型。安采煤機(jī)牽引部的調(diào)速方式來分,采煤機(jī)又可分為液壓調(diào)速、機(jī)械調(diào)速、電動機(jī)調(diào)速3種類型。
總之,滾筒式采煤機(jī)的類型較多,結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,但基本組成部分大致相同,主要有截割部、牽引部、電器設(shè)備以及輔助裝置組成。
(一)截割部
采煤機(jī)截割部是采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu),它將電動機(jī)的動力經(jīng)過減速器減速后傳遞給截割滾筒,以進(jìn)行割煤,并且通過滾筒上的螺旋葉片將截割下來的煤裝到工作面輸送機(jī)上。雙滾筒采煤機(jī)具有兩個結(jié)構(gòu)相同、左右對稱的截割部,分別位于采煤機(jī)的兩端,可同時由一臺電動機(jī)驅(qū)動,也可以分別由2臺電動機(jī)驅(qū)動。截割部的結(jié)構(gòu)如下:
1、截齒
截齒是采煤機(jī)直接落煤的刀具,對截齒的要求是強(qiáng)度高、耐磨,幾何形狀合理,固定牢固。滾筒式采煤機(jī)的截齒有扁形截齒和鎬形截齒兩種。扁形截齒即刀形截齒,它是沿滾筒徑向安裝在螺旋葉片和端盤的齒座中,故又稱徑向截齒,可以截割不同硬度和韌性的煤,適應(yīng)性較好;鎬形截齒分為圓錐截齒和帶刃扁截齒。鎬形截齒基本上是沿滾筒切向安裝的,故又稱切向截齒,使用于脆性及裂隙多的煤層。
2、螺旋滾筒
螺旋滾筒由螺旋葉片、端盤、齒座、噴嘴及同殼組成。螺旋葉片用來將截落的煤推向輸送機(jī)。端盤緊貼煤壁工作,以切出新的噴霧嘴,內(nèi)噴霧水則由噴霧泵通過供水系統(tǒng)引入滾筒并通向噴嘴。筒殼與滾筒軸連接。采煤機(jī)滾筒的旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)其使用條件不同而異,旋轉(zhuǎn)方向的確定原則是由利于裝煤和機(jī)器的穩(wěn)定。
3、截割部傳動裝置
截割部傳動裝置常用齒輪傳動,其功用將電動機(jī)的動力傳遞到滾筒上,以滿足滾筒工作的需要。同時,傳動裝置海英適應(yīng)滾筒調(diào)高的要求,使?jié)L筒保持適當(dāng)?shù)墓ぷ鞲叨取?br />
(二)牽引部
采煤機(jī)牽引部擔(dān)負(fù)著移動采煤機(jī),是工作面機(jī)構(gòu)連續(xù)或調(diào)動機(jī)器的任務(wù),它包括牽引機(jī)構(gòu)和傳動裝置兩部分。對牽引部的要求是:有足夠大的牽引力;牽引速度一般為0—10m/min,而且可以無級調(diào)速,以適應(yīng)在不同煤質(zhì)條件下工作;在電動機(jī)轉(zhuǎn)向可靠地保護(hù)裝置,以及操作方便等。
(三)電氣設(shè)備
滾筒采煤機(jī)的電氣設(shè)備主要由隔爆型三相異步電動機(jī)、隔離開關(guān)、中間箱、集中控制板和電纜組成。這些電氣設(shè)備為采煤機(jī)提供動力源,控制采煤機(jī)的啟動、停止,對電動機(jī)及液壓系統(tǒng)的超溫、過載、欠載、斷相、過流等故障進(jìn)行保護(hù)。
(四)輔助裝置
輔助裝置包括底托架、調(diào)高調(diào)斜裝置、噴霧降塵裝置、擋煤板、防滑裝置、電纜拖移裝置及輔助液壓系統(tǒng)等。
(1)底拖是支承采煤機(jī)整個機(jī)體的一部件,采煤機(jī)的電動機(jī)、截割部和牽引部在底托架上組成為一個整體,并且用螺栓固定在底托架上,通過底托架下4個滑靴騎在工作面輸送機(jī)上。
(2)滾筒調(diào)高是為了適應(yīng)煤層厚度的變化,在煤層高度范圍內(nèi)上下調(diào)整滾筒位置;滾筒調(diào)斜是未了使下滾筒能適應(yīng)底板沿煤層走向的起伏不平,使采煤機(jī)身繞其縱軸擺動。
(3)噴霧降塵裝置時用安裝在滾筒葉片上的內(nèi)噴嘴,或安裝在采煤機(jī)機(jī)身上的外噴嘴把壓力水高度擴(kuò)散,使其霧化,形成將粉塵源與外界隔離的水幕。霧化水能攔截飛揚(yáng)的粉塵而使其沉降,并能沖淡瓦斯、冷卻截齒、濕潤煤層和防止截割產(chǎn)生火花等作用。
(4)擋煤板設(shè)置在螺旋滾筒后,常用的弧形擋煤板套在搖臂頭上,可根據(jù)采煤機(jī)的不同牽引方向,將其翻轉(zhuǎn)至滾筒的任何一側(cè),用來提高螺旋滾筒的裝煤效果,減少浮煤量至抑制煤塵飛揚(yáng)。
(5)騎在輸送機(jī)上的采煤機(jī),當(dāng)煤層傾角大于15°時,就有下滑危險,特別是鏈牽引采煤機(jī)上行工作時,一旦斷鏈,就會造成采煤機(jī)下滑的重大事故,因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:當(dāng)煤層傾角大于15°時,采煤機(jī)必須設(shè)有可靠地防滑裝置。常用的防滑裝置有防滑桿、制動器和液壓安全絞車等。
(6)電纜托移裝置的作用是在采煤機(jī)上、下采煤時,需要收、放水管和電纜,通常把電纜盒水管裝在電纜夾里,由采煤機(jī)拖著一起移動,代替人工盤電纜的繁重體力勞動。
(7)采煤機(jī)的輔助液壓系統(tǒng)主要用于滾筒調(diào)高,翻轉(zhuǎn)擋煤板,機(jī)身調(diào)斜、升降滾筒,控制防滑裝置及制動裝置等。
二、采煤機(jī)的安裝和維護(hù)
(一)采煤機(jī)的安裝
1、安裝前準(zhǔn)備
地面試機(jī),檢查其完好程度和各部件運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。根據(jù)入井要求,在地面將機(jī)組拆開,分類按序裝車,運(yùn)至規(guī)定地點(diǎn)。然后將機(jī)組從礦車上卸下,按安裝順序堆放在巷道一側(cè),并將零部件妥善放置,依照作業(yè)規(guī)程要求在刮板輸送機(jī)機(jī)尾擴(kuò)幫,并做好頂幫的臨時支架。
2、安裝程序
(1)安裝底托架。利用導(dǎo)鏈配合輸送機(jī)頭方向安裝的絞車將底托架各部件分別擺放在輸送機(jī)上對位后,用連接螺栓將底托架練成一體。隨后,起吊底托架一端,安裝滑靴滾輪。然后再起吊另一端,安裝滑靴、齒輪、滾輪,并使之與滑道兩側(cè)相對應(yīng)。
(2)安裝前截割部。用導(dǎo)鏈配合絞車或下落支架前探梁,將前截割部拖吊至底托架前,用道木打一小木垛,待將截割部起為防止左右下滑,必須打設(shè)搶柱支護(hù),待對位后用螺栓將其與底托架連接緊固。
(3)安裝牽引部和后截割部。用上述(2)的方法將牽引部拖吊在底托架上,并與前截割部對位后用連接螺旋使之與底托架、前截割部固定為一體。隨后,再用同樣的方法將后截割部對位并緊固可靠。
(4)安裝前、后滾筒。用鋼絲繩或大鏈從滾筒軸心穿過并連接,掛至導(dǎo)鏈掛頭上,利用導(dǎo)鏈將滾筒拉到機(jī)尾煤幫處。移動導(dǎo)鏈,將滾筒吊起擺正方向靠在煤幫根,用單體柱頂推滾筒至截割部軸頭位置;用鋼絲繩套栓住滾筒葉片,導(dǎo)鏈起吊,對準(zhǔn)軸頭用千斤頂推進(jìn),到位后,將2割半圓卡卡在軸頭槽內(nèi),將大小蓋板安上,用螺釘緊固。滾筒安裝好后,按操作規(guī)程安裝好截齒。
(5)安裝附近。待各大件固定牢固后,再分別安裝拉桿,穿好牽引鏈護(hù)板。安裝冷卻噴霧系統(tǒng)。最后在機(jī)頭機(jī)尾架上固定好牽引鏈護(hù)板。安裝冷卻噴霧系統(tǒng)。最后在機(jī)頭機(jī)尾架上固定好拉緊裝置,并與牽引鏈項鏈。
3、試運(yùn)轉(zhuǎn)
敷設(shè)好電纜,接通水管及電源,同時在采煤機(jī)各注油部位,按規(guī)定注加適量的各類油脂,發(fā)出開機(jī)信號、空載運(yùn)轉(zhuǎn),檢查各部位運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,機(jī)組閉鎖刮板輸送機(jī)按鈕是否靈敏可靠。
4、機(jī)組安裝時安全注意事項
(1)電氣設(shè)備必須完好,保護(hù)裝置齊全,信號準(zhǔn)確,否則不得入井。
(2)在井下下放設(shè)備時,在設(shè)備靠近煤幫側(cè),嚴(yán)禁站立人員。
(3)利用絞車拖拉設(shè)備入位或合口時,人員必須躲開鋼絲繩。鋼絲繩與被拖設(shè)備必須連接可靠,不得使用考口鉤,絞車受力后采取點(diǎn)動牽引。
(4)人工安裝滾輪、滑靴時,底托架必須上吊下支,以防傷人。
(5)安裝截割部時作業(yè)人員必須找好退路,防止設(shè)備碰撞傷人。
(6)落支架前梁時,防止頂板落矸傷人,操作支架應(yīng)由專人負(fù)責(zé)。
(7)防止起吊過程中碰、撞、貼幫而造成片幫事故。起吊時人員不得在被吊物可能擺動側(cè)停留。
(8)安裝附近時,防護(hù)裝置必須齊全可靠,以防機(jī)組下滑傷人。
(9)接通電源,嚴(yán)格執(zhí)行停送電有關(guān)制度。
(10)運(yùn)轉(zhuǎn)前,通知所有人員離開牽引鏈、滾筒周圍。
(二)采煤機(jī)的維護(hù)
1、采煤機(jī)的維護(hù)內(nèi)容
(1)檢修牽引部。①沿工作面全長對牽引鏈進(jìn)行一次整體檢查,若圓環(huán)鏈伸長變形超過2%,鏈環(huán)直徑磨損大于2—3mm時,則應(yīng)更換。②檢查牽引鏈與牽引鏈輪轉(zhuǎn)動是否靈活,若主鏈輪、導(dǎo)鏈輪輪齒磨損嚴(yán)重,節(jié)距變化與牽引鏈嚙合不正常,發(fā)生咬鏈,要更換主鏈輪和導(dǎo)鏈輪。③檢查液壓油的油位和油質(zhì),及時補(bǔ)油和更換。④牽引部發(fā)熱異常時,要檢查油泵、馬達(dá)、主油管路與接頭,有漏油的應(yīng)及時處理;若冷卻系統(tǒng)失靈,應(yīng)排除冷卻系統(tǒng)故障。齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪嚙合不正?;蜉S承嚴(yán)重磨損,應(yīng)更換或修復(fù)。⑤無鏈牽引采煤機(jī)的牽引鏈輪與齒條(軌)的嚙合應(yīng)保證靈活可靠;鏈牽引則檢查牽引鏈張緊裝置,保證齊全可靠,彈簧完整,緊鏈液壓卻完整,不漏油。⑥牽引部發(fā)生故障必須開蓋檢修時,必須清理干凈采煤機(jī)機(jī)殼上的煤塵和工作地點(diǎn)障礙物。⑦進(jìn)行主泵調(diào)零和安全閥的調(diào)整。
(2)檢修截割部。①齒輪傳動系統(tǒng)無異響,油位適合,油質(zhì)合格,軸頭不漏油。②搖臂調(diào)高泵不缺油、不漏油,搖臂千斤頂無損傷,不漏油,搖臂升降靈活,不自動下降。③離合器應(yīng)動作靈活可靠。④截割滾筒應(yīng)無裂紋或開焊,內(nèi)因裝置齊全、完好,擋煤板無嚴(yán)重變形,翻轉(zhuǎn)裝置動作靈鶴,齒座損壞及短缺數(shù)量不超過2個,截齒缺少或五合金的數(shù)量不超過10%。
(3)檢修電器設(shè)備。①測試電動機(jī)的絕緣性能,檢查防爆性能及電機(jī)冷卻系統(tǒng),傾聽電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音。②檢查電控箱中電器按鈕盒保護(hù)裝置等。
(4)檢查底托架和電纜拖移裝置。緊固底托架與各部件連接螺栓及各部件間的連接螺栓,保證各連接螺栓緊固;檢查電纜和水管夾板是否齊全、連接牢固。
(5)檢修后采煤機(jī)的整機(jī)試驗。安規(guī)定發(fā)出開機(jī)信號,操縱各操作手把及控制按鈕。動作都應(yīng)靈活可靠,儀表顯示準(zhǔn)確,整機(jī)運(yùn)行正常。
2、維護(hù)中的安全注意事項
(1)必須使用合格證并檢查合格的牽引鏈和連接環(huán),防治斷鏈傷人。
(2)開蓋檢測時,必須檢查頂板及四周環(huán)境,以確保安全。
(3)補(bǔ)裝或更換截齒時,如果滾筒上、下3m范圍內(nèi)有人作業(yè),必須采取護(hù)幫護(hù)頂措施;必須打開隔離開關(guān)切斷電源,打開離合器,閉鎖工作面刮板輸送機(jī),并且滾筒前后3個支架內(nèi)不得升降支架。
(4)在檢修過程中,應(yīng)做好采煤機(jī)的防滑工作,時刻注意周圍環(huán)境變化,確保安全工作。