采煤機與刮板輸送機的總體配套設計分析

任聰輝

（山西蘭花集團莒山煤礦有限公司， 山西 晉城 048002）

引言

當前，采煤機是煤礦企業中非常重要的設備，在設計采煤機的過程中必須與刮板輸送機、液壓支架設備進行配套設計。依據有關礦井設計生產能力，設計出與之匹配的采煤機，進而就可以確定刮板輸送機的運輸能力。與此同時還需要確定好刮板輸送機的配到尺寸，這樣能夠有效地減少采煤機在過彎道的過程中導致出現如下問題：滾筒與刮板輸送機鏟板之間產生干涉現象；平滑靴內側面以及刮板輸送機槽板外側形成了干涉現象等。由此可以看出關鍵尺寸能夠對總體設計采煤機起著非常重要的作用，同時對各種配套設備也起著重要的作用。為此以采煤機總體配套設計入手，分析了采煤機配套設備應該注意事項，確定了關鍵參數的尺寸，能夠從源頭避免采煤機故障問題，進而可以提升采煤機工作面生產效率更好地指導采煤機對應設置的設計。

1 采煤機落煤能力計算及確定

通常情況下采煤機生產能力與如下幾個方面的因素相關采高范圍、牽引速度、滾筒截深[1-2]。一般配套時必須依據煤礦年產量以及相應的工作條件進行選型，進而可以精確地確定參數。式（1）為采煤機理論年生產能力（t）：

式中：H 為相應的采煤機最大采高，m；B 為滾筒截割深度，m；v 為采煤機截煤時的工作速度，m/min；ρ 為煤礦井下所采煤層平均密度，g/cm3；h 為采煤機每天實際工作小時數，h/d；T 為采煤機每年實際工作天數。

依據上式可以得到采煤機年產量，并以此為基礎現在刮板輸送機年輸送量，一般該輸送量要大于采煤機年產量1.2～1.5 倍，這樣可以滿足生產的需要。

2 關鍵尺寸確定

通常情況下與采煤機配套的刮板輸送機最大允許水平彎曲度可以在1°，在工作時采煤機在牽引部件的帶動下，借助行走箱傳動系統傳遞到行走輪，進而可以在刮板輸送機上面實現往復運動。因此需要確定采煤機以及刮板輸送機的尺寸，圖1 表示相應的采煤機與刮板輸送機配套圖。

圖1 采煤機與刮板輸送機配套圖

圖1 中，1 表示滾筒；2 表示平滑靴；3 表示相應的行走箱；4 表示相應的刮板輸送機中部槽；A 表示相應的采煤機滾筒內側端面到刮板輸送機鏟板之間的距離；B 表示相應的支撐面平滑靴內側與刮板輸送機槽幫外側之間的距離；C 表示相應的行走箱外側與刮板輸送機電纜槽內側面最突出部位之間的尺寸；L2表示相應的采煤機平滑靴長度；L1表示相應的截割滾筒直徑；S 表示相應的左右兩截割滾筒水平中心距離；α 表示相應的刮板輸送機中部槽水平彎曲角度。

2.1 尺寸A 確定

A 表示餐煤機滾筒內側到刮板輸送機鏟板之間的距離，該數值設計時必須合理否則將會產生一定的問題，比如當該數值過小時，當采煤機運動到輸送機S 彎位置處，那么滾筒往往會和鏟板發生干涉現象，并且伴隨著產生大量的激烈震動現象。當該數值過大，假如采煤機經過掃煤后，其工作面位置出現大量的浮煤，那么滾筒裝煤效果將不理想。式（2）為相對合理尺寸A 的計算公式為：

式中：b 為采煤機導向滑靴仰俯采間隙系數。

2.2 尺寸B 確定

對于尺寸B 而言，當該數值相對較小時，那么采煤機運動到S 彎時，往往會出現與幫槽刮蹭的現象。當尺寸相對較大時，由于受到刮板輸送機尺寸的限制，將會導致鏟板接觸面積變小，最終引發采煤機出現掉道的現象，從而引發采煤機翻車的現象。通常可以借助公式（3）計算尺寸B：

2.3 尺寸C 確定

對于尺寸C 而言，當該數值相對較小時，那么當刮板輸送機處于推溜過程時，將會出現不平穩的現象，最終導致采煤機行走的阻力過大，大大增加了牽引變頻電纜中的電流量，因此可能導致電器元件出現故障。

通常可以借助公式（4）計算尺寸C：

式中：Y 為刮板輸送機電纜槽推移不平整系數。

3 計算實例

為了對上述公式進行驗證，以采煤機MG500/1180A-WD、刮板輸送機1900-WD 尺寸為參考。由于此兩種機型廣泛的應用到我國的各個煤礦，因此以此為驗證對象，表1 表示該兩種機型參數以及計算結果。

表1 采煤機參數及關鍵配套尺寸

由上頁圖1 可以看出，對于MG500/1180A-WD和刮板輸送機而言，A、B、C 取值為242 mm、30 mm、57 mm。對于MG750/1900-WD 和刮板輸送機而言，A、B、C 取值為317 mm、40 mm、70 mm。在進行配合時所留尺寸不能低于計算值[3-4]。

4 結語

只有將采煤機和刮板輸送機進行有效地配合，才可以更好地提高采煤量。因此從采煤機各個參數入手對重要的參數進行計算，進而可以得到配套關鍵尺寸的參數量，對配套設備進行優化設計，最大限度地提高生產效率。在工程實踐的過程中，優化后的設備能夠避免因參數不合理而產生故障問題，從而可以大大提高煤礦產量，與此同時能夠對后續采煤機總體設計進行指導。