淺談MG250/556—QWD型采煤機在薄煤層中的應用

摘要：本礦是一座擁有七八十年歷史的老礦，現如今3#煤資源枯竭，礦井靠回收煤柱和邊角煤來維持生存。為了延長礦井壽命，穩定職工隊伍，潞安礦業集團公司決定以石圪節為試點開采15號煤，進行下組煤水平延深。15-1號煤煤層厚度0.35-2.07m，平均1.12m，屬于薄煤層開采。經過綜合各方面的意見和建議，對開采15#煤層開采的設備選型的充分論證，決定采用MG250/556－QWD系列電牽引采煤機進行采煤。通過石圪節下組煤15102、15103、15106工作面的回采，本文將淺談MG250/556－QWD系列電牽引采煤機在薄煤層中的應用。

關鍵詞：薄煤層 采煤機 應用

MG250/556－QWD型采煤機是一臺采用多電機驅動、電機橫向布置，采用非機載方式變頻調速的無鏈電牽引新型采煤機。該采煤機適用于煤層厚度1.1～2.6m，工作面傾角≤25°，煤層可有一定仰俯角，煤質中硬（f≤4）的煤層中開采，能夠配套764、800等運輸機，在綜合機械化采煤工作面完成落煤與裝煤。采煤機在工作面按斜切方式自開缺口，雙向穿梭式采煤。

1 主要特點

1.1 機身及牽引部

①主機身分三段，由左右牽引部、電控箱等組成，與以往相比，取消底托架結構，采用鍵及高強度液壓螺栓聯接，簡單可靠，裝拆方便。②機身通過鍵及高強度液壓螺栓連成一體，由4只滑靴支承。位于輸送機老塘測得2只導向滑靴分別掛在左右牽引箱殼體上，并套在刮板輸送機上的無鏈牽引銷軌上，對采煤機進行導向，保證行走輪與銷軌的正確嚙合。另外2只位于煤壁側的滑靴鉸接在機身底下的支撐板上（支撐板固定在左右牽引下），并支承在輸送機槽幫（或鏟煤板）上，起支承機身重量和平衡截割反力的作用。③截割反力、調高油缸支承反力與牽引的反作用力均由牽引減速箱箱體承受，可靠性高。④采煤機采煤機牽引方式是采用擺線輪與銷軌相嚙合的無鏈牽引方式，電牽引效率高，牽引力大，本機最大牽引力為440KN。⑤左右行走部各有一臺25kw的交流牽引電機驅動，通過牽引減速箱機構來驅動左、右行走輪，行走輪與銷軌嚙合，驅動采煤機沿輸送機行走。⑥電控箱、主電機、牽引電機、泵電機等均可橫向抽出，維修方便。

1.2 截割部

①左、右截割部通過銷軸鉸接在機身上，沒有動力傳遞，與以往相比，取消了螺旋傘齒輪復雜傳動結構。②為了增大裝機功率和降低機面高度，左、右截割部分別由各自的兩個截割電機驅動，每個電機功率為125kw，每個搖臂的總傳遞功率為250kw。③電機采用橫向布置方式且布置在銷排以外，利于保證下切深度。④截割機構包括電機，經圓柱直齒輪、行星機構減速后，通過花鍵軸上的方型聯接套與螺栓滾筒連接，來驅動滾筒旋轉。⑤當采煤機沿工作面行走時，借助滾筒上的螺旋葉片及截齒，完成落煤與裝煤。由于采煤機采高低，滾筒直徑小，搖臂下裝煤口很小。為了改善裝煤效果，滾筒轉向采用正向對滾，煤從搖臂前端裝出。這種工作方式一般前滾筒起落煤與裝煤作用，后滾筒截割淤煤但不裝煤。

1.3 調速及電機控制

①采煤機采用交流變頻調速技術，變頻控制箱安置在工作面順槽內，維護方便，也有利于縮短采煤機幾聲長度，提高薄煤層采煤機的適應性。可通過改變牽引電機的供電頻率與電壓，實現牽引速度無極調速。②本機控制功能安全，手動、無線式電遙控均可，用戶可根據需要選用。③各種操作開關、控制按鈕和顯示裝置均安裝在老塘側，操作安全方便。④本機各種保護完善，包括過載保護、傳動系統扭矩軸保護、電機過熱、過電流保護等。⑤設有內、外噴霧降塵裝置。

2 主要技術參數

2.1 采煤機主要技術特征

采高范圍：1.25～2.20

適應傾角（°）：≤45

適應仰、俯采角度（°）：≤8（局部除外）

電壓等級：1140V

牽引方式：擺線輪——銷軌無鏈牽引

截深：0.63m

裝機功率：（KW）556

牽引速度；0～6～10m/min

2.2 工作面設備配套與參數

①SGZ800/630型刮板輸送機

運輸能力：1200t/h

功率：2×315kw

電壓：1140v

刮板鏈速：1.1m/s

中部槽規格：1500×800×275mm

中部槽水平彎曲角度：±1°

中部槽垂直彎曲角度：2°

②ZY4000/10/23型液壓支架

支架高度：1000～2300mm

支架中心距離：1500mm

工作阻力：4000KN

3 采煤工藝

3.1 工藝順序

雙滾筒采煤機割煤－刮板輸送機運煤－液壓支架支護頂板－清煤－推移刮板輸送機。

3.2 循環工藝

①本工作面采煤機的進刀采用工作面端部斜切進刀的方式。②斜切進刀段長度為40m，進刀深度600mm。③正常割煤時，采煤機以4.0m/min的速度向上（下）割煤，直至割透上（下）端頭煤壁。④采煤機正常割煤采用前滾筒割頂煤、后滾筒割底煤裝余煤的方式進行。⑤支架移架方式為鄰架操作，移架步距為600mm。⑥移架滯后采煤機5-10m進行，在頂板破碎時，先移架再推移刮板輸送機。⑦推溜方式為鄰架操作，正常推進時推溜滯后移架10－15m進行。

3.3 端部斜切進刀方式

①采煤機割煤至工作面端頭，其后輸送機移近煤壁。②調換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機直線段為止，然后將輸送機移直。③再調換兩個滾筒上下位置，重新返回割煤至輸送機機頭處。④將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調換上下滾筒，返程正常割煤。

4 回采工藝說明

4.1 采煤機割煤、裝煤

①正常割煤時，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。在采煤過程中，采煤機滾筒旋轉方向嚴禁站人，嚴防滾筒揚起煤矸傷人。②采煤機割煤過程中，司機必須使用遙控器進行操作，并隨時注意滾筒的工作狀況，嚴防滾筒甩出大塊煤矸傷人。③采煤機割煤過程中，采煤機前后4組支架內嚴禁有人作業。④在采煤過程中落下的大炭、矸石等要停機、封鎖開關，摘開滾筒離合器后人工進行處理。⑤采煤機割機頭機尾三角煤時，除司機外其他作業人員都要站在安全地點。⑥經常注意頂底板、煤層、煤質變化和刮板輸送機載荷情況，隨時調整牽引速度和截割高度。⑦工作面要保證“三直兩平一凈兩暢通”，以保證工作面的支護效果和工程質量。⑧采煤機滾筒旋轉時，煤被滾筒上的截齒破碎下來，并由螺旋葉片裝入刮板輸送機，少量煤在推溜時被鏟煤板裝入溜內。⑨極少量散落在支架與溜槽間的浮煤，由人工裝入溜內。⑩采煤機司機在割煤過程中，要控制塊度和煤量，防止造成涌煤。

4.2 移架

①采煤機割煤后，要及時移架，移架與采煤機后滾筒的距離一般不超過6m，防止長時間空頂。②正常推進時，移架超前推溜10-15m進行，移架過程中，嚴禁人員在前移支架前行走和停留。③煤墻片幫或頂板破碎時（≥0.6m），追機進行超前移架。工作面出現冒頂時，要及時用木料接頂，并升實支架。④工作面支架移出后初撐力不低于規定值的80％（立柱要有表顯示）。⑤支架移出后要平、直，成一條直線，其偏差不得超過±50mm；中心距偏差不得超過±100mm。⑥支架頂梁與頂板平行支設，其最大仰俯角＜70。⑦相鄰支架間不能有明顯錯差（不超過頂梁側護板高度的2/3），支架不擠、不咬，架間空隙不超過規定（＜200mm），超過規定后必須架大板抬棚管理頂板，大板抬棚采用“一梁兩柱”架設。⑧禁止在支架不卸載的情況下強行移架，以防止大溜錯口，壞件。⑨利用鄰架上的推溜手把逐節進行推溜，推溜滯后采煤機后滾筒15m進行。⑩推溜時，相鄰5組支架的推拉千斤頂順序動作，輸送機不能出現急彎。彎曲段長度不得少于40m，推拉完畢后，手把必須及時回零。■推溜必須在開機情況下進行，嚴禁停機時進行推拉溜作業，防止帶回煤、壓溜及發生卡、飄鏈事故。嚴禁從兩頭向中間拉，防止弓槽。■推移機頭、機尾時，要與工作面中部槽8-10m段整體推移，中部槽逐節推移。■推拉溜后，機道及大溜保持平直，不得出現急彎。直線要求：30m拉線其偏差不超過30mm，大溜橫向傾斜度不超過設備配套要求。

4.3 運煤方式

落煤－刮板輸送機－轉載機、破碎機－運巷膠帶機－+725膠帶巷膠帶－15＃煤倉－主斜井膠帶機－地面

5 需要改進的方面

5.1 采用大功率電動機，或多電機增大總裝機容電量，實際表明采煤機的單機效率低，在很大程度上不能滿足采煤機的正常工作。由于煤層與巖層變化起伏變化大，沒有固定的頂、底板，使電采煤機在割煤中常與巖層截割，如遇巖層硬度強時，采煤機截割電機和減速機零部件易損壞。

5.2 機身下部與刮板機過煤空間小，如遇到大的煤塊或巖石，不能正常通過機身下部，有時會給輸送機帶來斷鏈事故。建議設計成拱形結構，增大過煤空間，減少斷鏈和淤煤事故。

5.3 截割滾筒、端盤截齒排列角度，應采用正、負排列，不能漸開線排列，和端盤煤壁側也可安裝強力截齒，減少對滾筒的磨損。滾筒葉片可采用3個或4個葉片提高滾筒割煤效果。該機是兩個葉片，裝煤效果差。

5.4 截割部常處于工作狀態時，搖臂被煤和巖石掩埋，截割減速箱體常處于高溫中工作，不易冷卻，對減速箱散熱不利，可采用在殼體外加一個夾層冷卻水道，采用循環水來冷卻截割部，使其常處于最佳工作狀態。截割部煤壁側常與煤演摩擦，使其外殼時間長了會模損壞，外殼使外減薄，使其減少使用壽命，可采用高碳鋼耐磨板加焊在外殼外，減少磨損，增長使用年限，增強抗磨損強度。

5.5 左右截割部與左右行走部銷軸鉸接處，因采煤機常與煤巖截割，在截割反力的作用下，使銷和銷孔拉長變形，嚴重時會給機身外殼產生裂紋或拉斷，這對采煤機的使用壽命降低，建議可采用易更換、易拆卸，用鍵式連接軸孔，但銷孔變形時，能不換行走部部和截割部，在行走部或截割部上開鍵槽，用才集鉚結構相連接，再用離強鍵栓緊固。這樣可使采煤機行走部與截割部不用升井修理，增長了使用壽命，提高了工作效率。

6 結論

實踐證明，MG250/556－QWD系列電牽引采煤機適用于在薄煤層開采，采煤銜接正常，效果良好，故障率少，但是在使用的過程中還存在一定的問題，望在兄弟單位使用過程中能夠提供寶貴意見。

作者簡介：許艷偉（1981-），男，山西呂梁人，助理工程師，從事煤礦生產技術管理工作。