JBB-1型急傾斜薄煤層刨運綜采機組工業試驗

　　摘要：由于攀煤(集團)公司太平礦地質結構復雜，急傾斜薄煤層占全礦井的70％，為提高急傾斜薄煤層開采效率，針對煤層開采方法，結合急傾斜薄煤層工作面的現場情況，2010年與北京煤科院共同研發了JBB-I型急傾斜薄煤層創運綜采機組樣機，在太平礦25115工作面進行了工業性試驗，取得了階段性成功。
　　關鍵詞：急傾斜薄煤層開采　傾斜布置　走向開采　機組的防倒　防滑　變頻及電液控制
　　中圖分類號：TD355　文獻標識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)01(b)-0085-02
　　攀煤公司太平礦的主要可采煤層為急傾薄斜煤層，占礦井可采儲量的70％，其中急傾斜薄煤層占35％左右，發展急傾斜薄煤層綜合機械化開采是我礦安全生產最關鍵的問題。根據礦井的實際，JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組在我礦25115工作面進行了工業性試驗。
　　1　JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組的開采施工技術
　　(1)JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組的布置設計。前蘇聯AHIII型綜采設備是用俯斜的方式開采急傾斜薄煤層，這種設備布置方式不足點在于液壓支架后空頂距離大，采空區來壓時全在液壓支架上；在移架過程中，液壓支架之間掉渣、冒塊，不利于操作人員的安全，同時不利于設備后期的拆除工作。經多方驗證JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組采用沿傾斜方向布置，沿走向開采，適用于煤層傾角70°的走向長壁偽斜工作面或煤層傾角60°以下的正傾斜工作面進行設備布置和開采是可行的。
　　(2)JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組的防倒、防滑設計。由于是急傾斜薄煤層，工作面坡度大，機組難以在工作面進行固定，機組的防倒、防滑設計是關鍵，一般機組的液壓支架有支護頂底板及升降、推移、擋矸的功能，但JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組為了防止在工作面借自重下滑，另在液壓支架上設計了一套防倒、防滑、斜擋拉等裝置，通過防倒、防滑、斜拉油缸將支架與支架之間、支架與刨運梁之間進行了聯接，能有效的防止機組在工作面下滑這一難題。
　　(3)刨煤方式。在國內，許多刨煤機通過電機直接啟動進行刨煤，直接啟動電動機時高達5～7倍的啟動電流，造成電機過熱產生高溫，從而加速電機絕緣老化；啟動時能量損耗過大，浪費電能；造成其它機械設備的非正常磨損，縮短了設備的使用壽命。JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組采用變頻調速啟動電動機，具有起停自如、減少空載、節能的功效，同時機組通過鏈牽引進行刨煤及操作臺電液控制刨煤狀態，在刨煤過程中實現工作面無人操作，確保了生產過程中的安全。
　　(4)移架、電機冷卻、減速箱的潤滑的方法。機組移架時以刨運梁為基準，通過推移油缸使支架向前移；電機的冷卻方法采用水冷卻，減速箱內設油泵進行潤滑。
　　2　技術參數(表1)
　　
　　3　主要特點
　　(1)利用急傾斜煤層特點，刨運機梁既做刨頭的承載體，以做移架橫梁，省略了輸送機。(2)在刨運機落煤期間采用電液控制，刨運綜采機組無需司機跟機作業，實現了落煤期間工作面無操作人員的愿望，一方面利于安全生產，另一方面為智能化無人工作面打下基礎。(3)刨運機的驅動電機由兩臺礦用變頻器控制，既可提高驅動電機的啟動轉矩、保證驅動電機的功率平衡，可根據煤層的硬度自動調節刨運機的切割速度，提高效率。(4)創新設計出一種新型推移機構，搖擺千斤頂呈八字結構，既能有效阻止刨運梁的下滑，又能提高刨運機在運轉過程中的穩定性。
　　4　刨運機在地面安裝調試出現的問題及整改方法
　　4.1　支架部分
　　(1)液壓支架掩護梁在支架上下運動過程中與防滑油缸相切割。
　　解決方法：①將支架掩護梁側推板的高度用火焊切割一部分。②下端頭支架移動防滑油缸座子(做2個防滑油缸座子，將下端頭支架防滑油缸座子向前移動240mm，用火焊將支架底座割除防滑油缸底座位置，再用電焊將防滑油缸座子焊上)。
　　(2)所有支架底調梁油缸與頂梁側推油缸伸縮方向裝反。底調梁固定端強度不夠，油缸推移過程中底調梁滑軌固定端易變形。
　　解決方法：①調換底調梁油缸方向，使底調梁油缸與頂梁側推油缸伸縮方向一致(朝工作面的上方)。(2)用電焊將底調梁固定端焊牢。
　　(3)下端頭支架推移油缸前端頭受力過大，端頭焊接不牢固，在支架上下運動過程中將推移油缸前端頭焊接處震斷。
　　處理方法：將推移油缸前端頭斷裂處在車床及鏜床上倒450角，用氣焊焊接。
　　(4)底調梁和頂梁側護板方向不一致。底調梁伸出方向朝下，頂梁側護板朝下，影響井下支架的穩定性和調架時的安全性。
　　解決方法：調換底調梁油缸及底座兩側滑軌和底調梁的位置。
　　(5)下端頭支架的防倒、防滑、斜拉油缸的長度不夠。
　　處理方法：制作油缸加長節(防倒油缸的加長節是將中70元鋼上車床一端車絲扣，另一端鉆銷子孔；防滑油缸的加長節是將φ70的軸上車床一端車絲扣，另一端鉆銷子孔。)
　　(6)液壓支架推移油缸后座在工作面受力過大。
　　解決方法：將液壓支架后座進行焊接
　　(7)支架在升降過程中所有的搖擺油缸下端的圓頭壓板被拉出，原因是搖擺油缸下端與支架底座卡勁。
　　處理方法：①將支架底座卡勁處用火焊切割。
　　②更換高強度螺栓，將圓頭壓板壓牢并用電焊焊牢。
　　(8)所有支架操作閥組位置不對，原因是安裝不上防倒油缸。
　　處理方法：將支將操作閥組從側面放到正前方。
　　(9)支架液壓管的吊環太小，不利于管路排放。
　　處理方法：重新制作吊環，并在支架上焊接。
　　4.2　刨運機部分
　　(1)刨運粱質量差、端頭焊接不牢。
　　處理方法：重新焊接。
　　(2)刨運梁固定啞鈴銷的擋丁由于刨運梁相互運動時力過大，造成擋丁擠斷。
　　處理方法：重新焊接。
　　(3)刨運梁與支架連接銷的配合間隙過小，影響支架及刨運梁的整體動作。
　　處理方法：將連接銷取出在車床上車1mm。
　　(4)刨運梁在工作面整體向下滑。
　　處理方法：增加斜拉油缸將刨運梁向上牽引。
　　4.3　電液系統部分
　　(1)電液系統的控制器在支架上給的位置不對，原因是支架在伸降過程中會切到控制器的接線頭。
　　處理方法：用鐵板做電液控制器的過度連接塊，將控制器向后移50mm。
　　(2)支架的升降動作不統一，兩端頭上升時速度慢，抬不起。
　　處理方法：更換控制器程序。
　　(3)電液控制系統抗干擾能力差。
　　處理方法：將電液控制線與變頻后的1140V電源線分開。
　　5　工作面設備布置圖6工作面工業性試驗
　　2010年8月6日，JBB-I型急傾斜薄煤層刨運機在太平礦25115工作面進行工業性試驗。在試驗過程中，急傾斜薄煤層刨運機受自然條件的影響，在工作面行走困難，導至液壓支架推移油缸及刨運梁損壞，采用焊接方式修補推移油缸及刨運梁損壞部份；電源線雜散電流與液壓系統控制線相互干擾，所有刨運機液壓支架無法同步動作，將電液系統控制線與電源線及信號線分開吊掛，排除了相互干擾的影響；同時工作面壓力大，在支架行走過程頂板破壞嚴重，使支架不能全面接頂，采用木垛填充支架頂部，使液壓支架全面接頂，防止了支架整體下滑。經過共同努力及技術革新，干2010年10月12日，在25115工作面順利完成了走向l 8米的工業性試驗任務，取得較好效果。
　　7　結語
　　JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組在太平礦經地面的調試取得了初步成果，在25115工作面工業性實驗取得了成功，突破了全國急傾斜薄煤層綜合機械化開采難題，獲得了大量的技術資料，我們對該設備在實際中的應用特性有了更加透徹的認識，為下一步工作面正式開采奠定了基