【文章內(nèi)容簡介】 斜切進(jìn)刀，往返一次進(jìn)兩刀。煤機螺旋式滾筒配合工作面刮板輸送機鏟煤板自動裝煤，工作面刮板輸送機、順槽橋式轉(zhuǎn)載機及膠帶運輸機運煤，液壓支架支護(hù)頂板，全部垮落法管理采空區(qū)頂板。 采煤機的進(jìn)刀：采取端部自開缺口、斜切進(jìn)刀的方式，斜切進(jìn)刀段長度為30m。具體操作如下：（1）采煤機向下（上）行割透端頭煤壁后，跟機推移刮板運輸機，使得刮板運輸機彎曲段為15m后，將兩個滾筒的上下位置調(diào)換，上（下）行割煤進(jìn)刀，通過15m的彎曲段至30m處，使得采煤機達(dá)到正常截割深度。同時，按要求推移刮板運輸機至平直狀態(tài)。（2）將兩個滾筒的上下位置調(diào)換，下（上）行割三角煤至端頭。（3）割完三角煤以后，將兩個滾筒的上下位置調(diào)換，采煤機空機返回，進(jìn)入正常割煤狀態(tài)。 采煤設(shè)備配套要求綜采工作面的設(shè)備一般是成套購置的。由于綜采設(shè)備機型增多，各機型又有各自不同的優(yōu)勢，根據(jù)煤層賦存條件、工作面生產(chǎn)能力及設(shè)備新舊接替的要求，國產(chǎn)和引進(jìn)設(shè)備交叉配套使用，國產(chǎn)設(shè)備間多種匹配是必然的，不同采煤機、輸送機和液壓支架可配套成多種合理的成套設(shè)備。只有選型合理、配套恰當(dāng)，才能獲得良好的使用效果。因此，要使綜采工作面“三機”都能發(fā)揮最大的生產(chǎn)潛力，必須在性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作面空間尺寸以及相互連接的形式、強度和尺寸等方面互相匹配。 綜采工作面“三機”性能配套綜采工作面“三機”性能應(yīng)相互匹配，否則會互相制約，設(shè)備難以充分發(fā)其作用。其主要涉及的內(nèi)容有：采煤機底托架與輸送機槽的匹配。采煤機搖臂與輸送機頭尾和自開切口的匹配。支架性能與采煤機速度的匹配。 綜采工作面“三機”生產(chǎn)能力匹配工作面小時生產(chǎn)能力取決于工作面的年產(chǎn)量，采煤機的生產(chǎn)能力依據(jù)工作面小時生產(chǎn)能力確定。其它配套設(shè)備的能力都應(yīng)大于采煤機的生產(chǎn)能力。就“三機”而言，工作面輸送機的生產(chǎn)能力應(yīng)大于采煤機的生產(chǎn)能力，液壓支架的移架速度應(yīng)大于采煤機的工作速度。 轉(zhuǎn)載機和平巷可伸縮皮帶式輸送機與工作面刮板輸送機的配套工作面轉(zhuǎn)載機和平巷帶式輸送機與工作面刮板輸送機的配套指的是運輸能力上的配套，其原則是由里（工作面）向外（平巷）的運輸設(shè)備能力后者大于前者。 綜采工作面“三機”壽命配套“三機”壽命配套是指綜采工作面各單機設(shè)備的大修周期應(yīng)該互相接近。高產(chǎn)高效要求工作面各種設(shè)備，特別是主要設(shè)備必須處于良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果在工作面生產(chǎn)過程中，設(shè)備交替更換進(jìn)行大修或“帶病”運轉(zhuǎn)，則必然影響高產(chǎn)高效的實現(xiàn)，也會對設(shè)備造成損壞。衡量綜采工作面“三機”壽命的配套性需要有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這既是壽命配套選型的需要，也是提高設(shè)備可靠程度的需要。我國目前綜采“三機”設(shè)備的壽命配套尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但一般要求設(shè)備產(chǎn)煤100萬噸以上大修一次。國外有些高產(chǎn)高效綜采設(shè)備的大修周期已達(dá)產(chǎn)煤350萬噸以上。在工作面同時裝備有國產(chǎn)設(shè)備和引進(jìn)設(shè)備時，更應(yīng)充分注意設(shè)備壽命的配套問題，以便充分發(fā)揮綜采設(shè)備的整體效能。 工作面外圍環(huán)節(jié)配套研究和發(fā)展工作面外圍環(huán)節(jié)配套技術(shù)時實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井的重要條件，也是許多“兩頭大”（采煤工作面能力大、運輸提升能力大）、“中間小”（工作面外圍配套環(huán)節(jié)薄弱）礦井充分發(fā)揮采煤設(shè)備能力的有效途徑。近年來綜采設(shè)備高速發(fā)展，特備是液壓牽引采煤機已被大功率多電機電牽引采煤機所取代，采煤機生產(chǎn)能力達(dá)2000t/h以上，工作面輸送機向強力重型化發(fā)展，采煤時運輸能力為1000~3500t/h左右，最大達(dá)到4000t/h；電液控制液壓支架的應(yīng)用實現(xiàn)了移架自動控制程序，保證了快速移架，按要求推進(jìn)，使工作面具有很大潛力；而煤炭的提升和運輸由于采用了帶式輸送機連續(xù)運輸或大容量箕斗和大容量緩沖煤倉，能力都有較大富于。當(dāng)前各國盡管都有日產(chǎn)萬噸以上的高產(chǎn)高效工作面，但大部分綜采工作面平均日產(chǎn)量不高，其主要原因是回采工作面外圍配套技術(shù)比較薄弱。 采煤機械選型計算 采煤機類型及適應(yīng)性。 采煤機類型及適應(yīng)性分項刨煤機滾筒采煤機特點1．截深淺(不大于200mm)2．牽引速度高(20~120m/min)3．功率較小(一般為100~120kw)4．煤的塊度大，煤粉及煤塵小5．結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，機械強度高適用條件1．煤層厚度2m以下，傾角小于15~25，煤不粘頂2．煤質(zhì)軟及中硬且節(jié)理發(fā)達(dá)的脆性煤、頂煤中等穩(wěn)定、底板憑證3．煤層中硫化鐵塊度小、含量小、夾石厚度不大于200mm，沒有大的斷層和褶曲現(xiàn)象，~1．~2．煤質(zhì)硬度f5以下，一般可用于0~35，無鏈牽引采煤機最大可到40~544．適應(yīng)有一定地質(zhì)構(gòu)造的煤層，落差小于煤層一半的斷層，陷落柱長軸在20~30m之內(nèi) 采煤機選型原則及主要技術(shù)要求（1）適應(yīng)強所選采煤機應(yīng)和煤質(zhì)、煤層厚度、煤層頂?shù)装宸N類、煤層傾角等基本條件相適應(yīng)。適合特定的煤層地質(zhì)條件，并且采煤機采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)合理，有較大的使用范圍。（2）功能全、性能好采煤機的主要功能是采煤和裝煤。完成這些功能的工作機構(gòu)是滾筒。截煤時的比能耗要小，塊煤率要高，粉塵要小，生產(chǎn)率要高，裝煤效果要好，能調(diào)整滾筒高低，以適應(yīng)煤層厚度的變化，能自開缺口等。所選的采煤機參數(shù)應(yīng)滿足礦井工作面高產(chǎn)高效的要求。（3）工作可靠性高采煤機要達(dá)到高產(chǎn)高效，除具有較好的性能外，還必須具有較高的可靠性。技術(shù)性能良好，工作可靠性高，各種保護(hù)功能完善。液壓牽引向電牽引的發(fā)展正是體現(xiàn)了這兩種主要要求。微機控制和故障診斷也可滿足這方面要求。（4）經(jīng)濟(jì)效益顯著、能力足夠采煤機的價格較高，因此，必須以高產(chǎn)量，高效率來獲取好的經(jīng)濟(jì)效益。滿足工作面開采生產(chǎn)能力要求，采煤機實際生產(chǎn)能力要大于工作面設(shè)計生產(chǎn)率。（5）機電和人身安全保護(hù)完善機電保護(hù)應(yīng)能防止機器過載、過溫，應(yīng)能防爆，對液壓油和冷卻水能抗污染，有可靠的降塵機構(gòu)，若工作面傾角較大時，應(yīng)有防滑裝置。 采煤機所需各種參數(shù)（1）生產(chǎn)能力采煤機的生產(chǎn)能力見式（）Q=60HJVq 式（）=60()= t/h式中 H－工作面平均截割高度；Ｊ－截深；Vq－采煤機截割時的最大牽引速度；－煤的實體密度。（2）截割高度采煤機的實際開采高度稱為截割高度。采煤機的截割高度應(yīng)與煤層厚度的變化范圍相適應(yīng)?？紤]到頂?shù)装迳系母∶汉晚敯逑鲁恋挠绊?，工作面的實際截割高度要減小，~。為保證采煤機正常工作，截割高度范圍H見式（）和式（） Hmax= 式（）=()= mHmin= 式（）=()= m（3）截深采煤機滾筒切入煤壁的深度稱為截深，他與滾筒寬度相適應(yīng)。截深決定著工作面每次推進(jìn)的步距，是決定采煤機裝機功率和生產(chǎn)率的主要因素，也是支護(hù)設(shè)備配套的一個重要的參數(shù)。根據(jù)煤層厚度，媒質(zhì)軟硬，頂板巖性以及支架移架步距。（4）滾筒直徑滾筒直徑按式（）計算D=H/(1+) 式（）==式中 H－工作面平均截割高度；滾筒直徑應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)系列（、、、、、）。根據(jù)滾筒直徑系列，選取滾筒直徑為2m。（5）臥底量臥底量一般取100~300 mm，在此取200 mm。（6）截割速度,提高塊煤率,~。選取滾筒轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分。（7）切削厚度最大切削厚度見式（）hmax=100vq/(mn) 式（）= 1004/(330) = 式中 vq—牽引速度，m/min； n—滾筒轉(zhuǎn)速，r/min； m—同一截線上的截齒數(shù)。（8）牽引速度牽引速度與電動機功率、牽引電動機功率、采煤機生產(chǎn)率的關(guān)系都近似成正比，牽引速度的上限受電動機功率、裝載能力、液壓支架移架速度、輸送機運輸能力等限制。電牽引采煤機截割時的牽引速度一般可達(dá)到10~12m/min。牽引方式為電牽引，取其截割時的牽引速度為4m/min。（9）裝機功率裝機功率包括截割電動機、牽引電動機、破碎機電動機、液壓泵電動機、噴霧泵電動機等所有電動機功率的總和。裝機功率P與比能耗Hw和理論生產(chǎn)率Qt有關(guān)見式（），P=QtHw 式（）==。式中 P—裝機功率，kW； Qt—采煤機理論生產(chǎn)率，t/h； Hw—截割比能耗，kWt/h。（10）牽引力 ，計算見式（）F= 式（）= KN 采煤機的型號的確定根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選用MG400/930WD采煤機其主要技術(shù)參數(shù)如下：采 高（m）：～（配2m滾筒)； 適應(yīng)傾角（176。）：≤15 ；煤質(zhì)硬度 : F≤4； 機面高度（m）： ；過煤高度（m）： ； 機 重（t）： 55牽引速度(m/min)：；牽引力（KN）： 620/360 506/304；截 深（m）： ；滾筒直徑（m）： ；電壓（V）： 1140；臥底量（m）： ～（ 、）；滾筒水平中心距（m）： ；搖臂回轉(zhuǎn)中心距（m）： ；最大生產(chǎn)能力（t/h）： 2033；牽 引 形 式 ：機載交流變頻調(diào)速銷排式或鏈軌式無鏈牽引；調(diào)高泵型號：A2F28RP4 主電纜型號：UCEP3120＋125＋46（兩根）；配套開關(guān)型號：DQZBH—400/1140（兩臺）供水管型號：KJR38～100/L； 電纜夾型號： C型； 最大不可拆卸部件是電控箱，其尺寸及重量為： 長寬高（mm）： 25001380890重量（t）： 裝機功率 （kW）： 985（其中兩個截割電機2400kW，兩個牽引電機245kW，一個破碎電機75kW，共計2400＋245＋75＋≈985kW） 采煤機截割部傳動系統(tǒng)截割機構(gòu)由左右搖臂、左右滾筒組成，其主要功能是完成采煤工作面的落煤，向工作面運輸機裝煤和噴霧降塵。左、右搖臂完全相同，搖臂內(nèi)橫向安裝一臺截割電機，其動機通過兩級直齒輪減速和兩級行星齒輪減速傳給出軸方法蘭驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)。傳動系統(tǒng)截割電機空心軸通過扭矩軸花鍵（m=5,Z=16）與一軸軸齒輪聯(lián)接，將動力傳入搖臂減速箱，再通過Z1Z1Z1Z17～Z21傳遞到雙級行星減速器，末級行星減速器行星架出軸漸開線花鍵（m=5,Z=72）與方法蘭（500500）聯(lián)接驅(qū)動滾筒。截割機構(gòu)的總傳動比：i=。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為1470r/min時，滾筒轉(zhuǎn)速為:n=。 采煤機牽引部MG400/930WD型交流電牽引采煤機牽引機構(gòu)由左、右牽引部和左、右行走箱等組成，位于機身的左右兩端，是采煤機行走的動力傳動機構(gòu)。左、右兩個牽引部內(nèi)各有一臺用于采煤機牽引的55kW交流電機，其動力通過二級直齒輪傳動和二級行星齒輪傳動減速傳至驅(qū)動輪，驅(qū)動輪驅(qū)動齒軌輪，使采煤機沿工作面移動。左右兩個牽引部內(nèi)部傳動元、組件完全相同。兩個行走箱結(jié)構(gòu)完全相同，可互換。牽引電機出軸外花鍵與電機齒輪軸內(nèi)花鍵相聯(lián)，將電機輸出轉(zhuǎn)矩通過齒輪ZZZZZ5兩級齒輪減速傳給雙級行星機構(gòu)，經(jīng)雙級行星減速后由行星架輸出，傳給驅(qū)動輪至齒軌輪與銷軌與銷軌嚙合，使采煤機來回行走。一軸同時與液壓制動器聯(lián)接，以實現(xiàn)采煤機的制動。（1） 牽引機構(gòu)的總傳動比 i=。（2） 采煤機的最大牽引速度 驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速：n= 最大牽引速度：v=（3） 采煤機的最大牽引力 F≈680kN 采煤機牽引機構(gòu)牽引部由機殼、牽引電機、液壓制動器、電機齒輪軸、惰輪組、牽引軸、中心齒輪組、行星減速器及油位標(biāo)尺等主要零部件組成。行走機構(gòu)由機殼、驅(qū)動輪、聯(lián)接花鍵軸、齒軌輪組、導(dǎo)向滑靴等組成。（1）電機齒輪軸電機齒輪軸為軸齒輪，一端為內(nèi)花鍵，將牽引電機的動力傳至軸齒輪，另一端與液壓制動器相聯(lián)，以實現(xiàn)采煤機制動。（2）惰輪組惰輪組由軸、齒輪（mz39）及兩個軸承組成，是根據(jù)結(jié)構(gòu)需要傳遞動力而設(shè)置的。（3）牽引軸牽引軸由軸齒輪（mz18）、齒輪（mz47）、兩個軸承、距離套、端蓋等組成。（4）中心齒輪組中心齒輪組由大齒輪（mz80）、太陽輪和兩個軸承等組成，大齒輪兩端由兩個軸承支承，太陽輪將動力傳遞給行星減速器。（5）行星減速器牽引行星減速器采用雙級行星減速機構(gòu)，兩級均為四個行星輪，這樣使整個減速機構(gòu)齒輪和軸承的壽命大為提高。 采煤機驅(qū)動電機泵電機型號： YBRB—；截割電機型號： YBCS2—400； 牽引電機型號： YBQYS—45 采煤機截割機構(gòu)截割機構(gòu)主要由截割電機、搖臂減速箱、滾筒等組成，機構(gòu)內(nèi)設(shè)有冷卻系統(tǒng)，內(nèi)噴霧等裝置。截割電機直接安裝在搖臂箱體內(nèi)，機械減速部分全部集中在搖臂箱體及行星機構(gòu)內(nèi)。搖臂通過銷軸與安裝在牽引部上的調(diào)高油缸缸座鉸接，通過油缸的伸縮，實現(xiàn)截割滾筒的升降。（1）截割電機截割電機為YBCS3400(A)型礦用隔爆型三相交流異步電動機?？捎糜诃h(huán)境溫度≤40℃，有甲烷或煤塵爆炸危險的采煤工作面，臥式安裝在搖臂減速箱上，中間空心軸，由內(nèi)花鍵與細(xì)長扭矩軸相聯(lián)，外殼水套冷卻。（2）搖臂減速箱搖臂減速箱主要由殼體、一軸，第一級減速惰輪組、二軸、第二級減速惰輪組、中心齒輪組、第一級行星減速器、第二級行星減速器、中心水路、離合器等組成。截割電機出軸外花鍵與搖臂減速箱一軸軸齒輪內(nèi)花鍵聯(lián)接，按電機轉(zhuǎn)速n=1470r/min，搖臂減速箱輸出軸轉(zhuǎn)速為n=。在截割電機尾部設(shè)有齒輪離合器，可使搖臂的傳動接通或斷開。（3）中心齒輪組主要由軸齒輪（M=Z=40）、太陽輪（M=Z=19）、兩個軸承座、兩個軸承和四個骨架油封等組成。軸齒輪兩端由兩個軸承支承，太陽輪通過花鍵與軸齒輪相聯(lián)并將動力傳遞給第一級行星減速器。（4）第一級行星減速器主要由內(nèi)齒圈、行星架、太陽輪、行星輪及輪軸、行星輪軸承、兩個距離墊等組成。該行星減速器為三行星輪結(jié)構(gòu)，太陽輪浮動