首套國產刨煤機滑靴的型式改進與應用

摘 要:本文介紹了首套國產刨煤機組在井下的應用情況，針對滑靴的型式存在的弊病進行了改進，改進后的滑靴適應性強、安全可靠。通過此項改造工作，有效避免了井下生產中斷的影響及刨煤機部件、配件的損壞。

關鍵詞:刨煤機 滑靴 改進 應用

中圖分類號:TD42\t\t\t文獻標識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0025-02

鐵煤集團曉明礦N2419工作面是該礦的第一個刨煤面，所使用的設備為三一重裝研制的首套國產刨煤機組。該刨煤面于2010年11月開始投產，所配套的刨煤機組由鐵煤集團與三一重裝合作研發。在研制過程中，使刨煤機組力求達到德國DBT公司刨煤機組同等技術標準的同時，更著重于安全生產及簡化操作、易于維護。在地面及井下實際生產(N2419刨煤工作面的回采)進行了多項技術改進，包括地面研發過程中的自動控制系統、機械結構型式以及在實際生產中暴露出的機尾過渡槽臥底量不足、端頭支護、推移不可靠等方面，其中滑靴的型式是很重要的一項。在井下生產時，因刨煤機滑靴損壞，而造成生產中斷的問題特別突出，為此對滑靴的型式進行了改進，使該套國產全自動刨煤機組更加適應薄煤層工作面的回采。

1 國產刨煤機組的應用前景

鐵能公司的礦區已探明工業儲量22.59億噸，占遼寧省煤炭總儲量1/3多，但其中有26％為薄煤層。過去用傳統的方式開采，難度大、產量低，加上薄煤層工作面回采空間小，工作條件惡劣，因此多年來薄煤層工作面只能被暫時放棄，成為困擾集團公司各礦的一大技術難題。但隨著采掘機械回采能力的不斷加大，曉明礦乃至集團公司剩余儲量中，厚煤層的儲量越來越少，而煤層厚度在1.3m以下的薄煤層工作面的比重也越來越大。這些薄煤層工作面如果不能得到有效開采，必然會造成資源浪費，也縮短了礦井的服務年限，影響了整個礦區的可持續發展。

集團公司于2000年首次引進德國DBT全自動刨煤機組。該套設備于當年11月份在鐵能公司小青礦投產，該面共出煤21.59萬噸，標志著全自動刨煤機組在集團公司成功的應用。以后又相繼引進三套德國DBT全自動刨煤機組，分別在小青礦、大明礦、曉南礦使用，從此進入集團公司薄煤層工作面應用全自動刨煤機組的成熟階段。為振興民族工業，集團公司與三一重裝合作研發了國產首套全自動刨煤機組，并于2010年年末在曉明礦N2419工作面進行工業性試驗。經過地面及井下對設備的不斷改進與完善，成功出煤13.3萬噸，該面已于2011年3月初已開始撤出。目前國內新疆、內蒙、山西等地區的薄煤層儲量都很豐富，薄煤層開采的前景極為廣闊。

2 工作面情況

2.1 工作面地質概況

工作面切眼長度159m，走向長度472m，煤層厚度1.3m～1.4m，煤層傾角3°～5°，煤質硬度f<3，局部夾矸，矸石厚度小于300mm，矸石硬度f<4，上順槽尺寸(寬×高)5200mm×2800mm，下順槽尺寸(寬×高)4500mm×2500mm。工作面內煤層整體呈單斜構造，煤層傾向25°，煤層傾角在3°～5°之間，平均為4°;煤層結構較復雜，煤層厚度由北向南逐漸變薄。

2.2 刨煤機組成套設備選型

(1)根據N2419工作面地質條件，該工作面設備選型見表1。

(2)刨煤機組部分，其技術參數見表2。·

3 刨煤機滑靴的改進

3.1 原刨煤機滑靴的使用狀況

N2419工作面于2010年11月5日開始正式生產，生產期間滑靴損壞事故頻繁，開采該工作面滑靴共損壞6次，并因此造成3次刨鏈接鏈環斷鏈事故及1次牽引組件損壞，給生產帶來了極大損失，滑靴損壞情況見表3。

3.2 滑靴損壞原因分析及改進方案

刨煤機的滑靴有左右滑靴各一個，分別布置在刨頭左右兩端，與刨道配合，其牽引導向及運行中的支撐作用，其配合型式見圖1。刨煤機的運行是靠∮38×137刨鏈來牽引的，因刨道導向板配合時存在一定錯差，最大可達10mm以上，且刨頭的牽引速度比較高(0～3m/s)，實際生產中最高可達1.6m/s，所以刨煤機的滑靴常處于沖擊、碰撞狀態，而原設計的滑靴過渡倒角比較小，而且強度比較低，故滑動受力后極易損壞。

2月20日經過研究，重新改造了一對左右滑靴并安裝在主機上。主要方案是對左右端過渡倒角加大(>10mm)，且將前后端近似直角部分改造成圓弧形狀，以保證刨頭運行順利，不受卡阻，并用δ20mm高強板進行主體(滑靴外側構件)補強，改造前后對照如圖2。至3月20日設備回撤前，滑靴未出現任何異常。

3.3 刨煤機其它附屬部分的改造

(1)將破碎機張緊裝置操縱閥護罩設計為多個角度保護。

(2)運輸機頭機尾推移滑板對口螺栓強度加強，由M30螺栓改為M36螺栓，且設穩釘。

(3)端頭支架推移部進行改造，連接位置適應性強，使安裝型式更完善。

(4)在運輸機頭過渡槽增設兩節可拆卸式的運行軌道，保證處理刨頭故障時可以快速的進行拆卸。

(5)支架立柱底部固定方式由壓銷式改為壓板式。

(6)推移千斤頂位移傳感器接口由老塘側移至前端。

(7)支架頂梁前端噴嘴上加護板(原設計噴嘴突出頂梁端面)。

(8)支架各部件起吊孔設計為掛接方便型式，安全可靠。

4 應用情況

結合現場實際采場條件，試驗期間調整刨煤機的不同參數，目前已經達到最佳的截深和刨頭牽引速度的匹配，上行和下行的速度和截深分別1.6m/s，55mm和1.0m/s，30mm，一個循環總截深為85mm，從日推進1.2m、1.5m、2.5m、3.5m、4.9m，到日推進8.6m，達到了設計要求。

2010年11月1日11時1分，在N2419工作面開始采第一刀煤。11月5日正式回采出煤，采用“三八”制(一天三班，一班檢修，兩個班生產，每班八小時)組織生產，截止3月5日，已經累計推進390m，生產原煤14.3萬噸，實際生產天數為68天。最高日推進8.6m，最高日產量3163.5t(只兩個小班生產)。

5 結語與經濟效益分析

通過對刨煤機滑靴的型式改進，保證刨煤機的可靠運行，使N2419工作面得以順利開采，為刨煤機的應用提供寶貴的經驗，并且取得了良好的經濟效益。

N2419工作面開采過程中，滑靴損壞事故共造成8個滑靴和一套牽引組件報廢，總價值為13萬元，三個月的生產時間，共造成生產中斷40.8小時。通過滑靴型式改進后，避免相應部件的損失，而且每年可減少生產中斷至少5天。

去年曉明礦煤炭銷售利潤為55元/噸，平均每天生產原煤3000t，而每天的設備租賃費用約為5萬元，則該項的年效益(含避免部件損壞的費用)可達:

Q=(55×3000＋50000)×5＋130000=120.5萬元

參考文獻

[1]\t鄭志峰.礦井故障處理和技術改造(修訂版)[M].北京:機械工業出版社，2005.