【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 橋、風(fēng)門等構(gòu)成。 排水系統(tǒng)由巷道中的水溝、水倉(cāng)、水泵峒室、水泵及排水管路組成。 供電系統(tǒng)要求不得中斷、以保安全，因此供電電流為雙回路，同時(shí)進(jìn)入采區(qū)和回風(fēng)道 的電器設(shè)備都必須采用礦用防爆型，防止瓦斯爆炸。 輔 助運(yùn)輸系統(tǒng)包括人員上下和材料，設(shè)備的運(yùn)輸。 安全系統(tǒng)包括預(yù)防瓦斯爆炸、瓦斯突出，以及井下火災(zāi)和水災(zāi)所需要的救治設(shè)備、設(shè)施、器材、儀表和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 采掘工作面 采煤工作面是地下采煤的工作場(chǎng)所，隨著采煤的進(jìn)行，工作面不斷向前推進(jìn)，原來的采場(chǎng)即成為采空區(qū)。長(zhǎng)壁工作面采煤的工序?yàn)槠泼?、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)及控頂?shù)任屙?xiàng)；短壁工作面只有前四個(gè)工序。以滾筒式采煤機(jī)為主，組成長(zhǎng)壁工作面綜合機(jī)械化設(shè)備，可以完成五個(gè)主要工序，稱為綜合機(jī)械化采煤，簡(jiǎn)稱綜采，此工作面稱綜采工作面。 掘進(jìn)工作面是井巷掘進(jìn)的工 作場(chǎng)所，分為巖巷、煤巷和半煤巖巷三種。掘進(jìn)工序分破巖、裝運(yùn)和支護(hù)三項(xiàng)。掘進(jìn)方法分兩種，一為鉆爆法，二為使用掘進(jìn)機(jī)。前者應(yīng)用范圍廣但機(jī)械化程度低，后者包括全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)及懸臂式掘進(jìn)機(jī)兩種。煤礦一般廣泛使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和支護(hù)設(shè)備共同組成掘進(jìn)綜合機(jī)械化，完成三道主要工序，稱為綜掘。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 第 共 32 頁(yè) 11 頁(yè) 采煤機(jī)械化分級(jí) 按中國(guó)煤礦的地質(zhì)情況及實(shí)際生產(chǎn)狀況，將機(jī)械化分為三級(jí)： 普通機(jī)械化采煤，簡(jiǎn)稱普采，采煤工作面裝有采煤機(jī)、可彎曲鏈板輸送機(jī)和摩擦式金屬支柱、金屬頂梁設(shè)備，可完成前三工序機(jī)械化 ，但功率較小，一般工作面年產(chǎn)量 15～ 20 萬(wàn)噸。 高檔普通機(jī)械化采煤，簡(jiǎn)稱高檔普采。采煤工作面裝有采煤機(jī)，可彎曲鏈板輸送機(jī)，液壓支柱和金屬頂梁，可使前三工序機(jī)械化。由于有液壓支柱，因此頂板維護(hù)狀況良好，支護(hù)和控頂雖為手工操作，但勞動(dòng)強(qiáng)度大為減輕，功率亦較大，年產(chǎn)量為 20～ 30 萬(wàn)噸。 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn)狀 采煤機(jī)設(shè)計(jì)模型及手段可以反應(yīng)現(xiàn)代化采掘機(jī)械的技術(shù)水平；裝機(jī)總功率 2021kW、牽引速度達(dá) 30m/mim、生產(chǎn)能力 2021t/h、截割高度 、滾筒壽命大于 500 萬(wàn)噸；具有建立在微機(jī)基礎(chǔ)上的 智能化監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)；實(shí)現(xiàn)交互式人機(jī)對(duì)話、遠(yuǎn)程控制，具有工況監(jiān)測(cè)及運(yùn)行狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存及傳輸、故障診斷及預(yù)警、自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)高等多種功能技術(shù)；實(shí)現(xiàn)液壓支架、輸送機(jī)的信號(hào)交流和聯(lián)動(dòng)控制等功能及整個(gè)工作面自動(dòng)化技術(shù)，井下、地面兩級(jí)故障診斷及維修管理系統(tǒng)機(jī)電一體化技。 把煤從煤層上截落下來并運(yùn)出采煤工作面，這個(gè)煤炭生產(chǎn)的兩個(gè)主要工序。使用刮板輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)煤的運(yùn)輸，而把煤從煤層截落下來并裝入輸送機(jī)，則是由采煤機(jī)來完成。采煤機(jī)完成了洛美和裝煤的這兩個(gè)主要工序，就實(shí)現(xiàn)了煤炭開采的機(jī)械化。 本世紀(jì)四十年 代初，英國(guó)和原蘇聯(lián)相繼研制出了鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)。這種采煤機(jī)是用截鏈截煤落煤，在截鏈上安裝被稱為截齒的專用截五煤刀具，這種采煤機(jī)工作效率低。五十年到初，英國(guó)和德國(guó)相繼研制除了滾筒采煤機(jī)。才這種采煤機(jī)上安裝有截煤滾筒，這是一種圓筒形部件，其上裝有截齒，用截煤滾筒實(shí)現(xiàn)截煤和裝煤。這種采煤機(jī)與可彎曲輸送機(jī)配套，奠定了煤炭開采機(jī)械化的基礎(chǔ)。這種采煤機(jī)的兩個(gè)缺點(diǎn)也是決定它更新的得點(diǎn)使得采煤機(jī)不斷更新和完善，進(jìn)入六十年代，英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)以及前蘇聯(lián)先后對(duì)采煤機(jī)的截割滾筒做出兩項(xiàng)革命性改進(jìn)。其一是截煤滾筒可以在使用中調(diào)節(jié)起高度， 完全解決對(duì)煤層賦予田間的適用性；第二項(xiàng)是把圓筒形截煤滾筒改進(jìn)成螺旋葉片式截煤滾筒或螺旋滾筒，極大的提高了裝煤的效果。這兩項(xiàng)改進(jìn)稱為現(xiàn)代化采煤機(jī)械的基礎(chǔ)。 六十年代以后，刨煤機(jī)也有了長(zhǎng)足的改進(jìn)，滑行刨的研制成功，使刨煤機(jī)成為與采煤機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的采煤機(jī)設(shè)備。 可調(diào)高螺旋滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)與液壓支架和可彎曲輸送機(jī)設(shè)備，構(gòu)成綜合機(jī)械化采煤設(shè)備。使煤炭生產(chǎn)進(jìn)入高產(chǎn)、高效、安全、和可靠的現(xiàn)代化發(fā)展階段。從此，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備成為各國(guó)地下開采煤礦的發(fā)展方向。 自七十年代以來，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備朝著大功率、遙控、遙測(cè)方向發(fā)展， 其性能日益完善，生產(chǎn)率和可靠性進(jìn)一步提高。工況自動(dòng)監(jiān)測(cè)，故障診斷以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和數(shù)顯等先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在采煤機(jī)上的到應(yīng)用，現(xiàn)代采煤機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為高科技機(jī)電一體化產(chǎn)品。 我國(guó)在地下開采煤礦紅應(yīng)用采煤機(jī)械始于五十年代初。當(dāng)時(shí)從蘇聯(lián)引進(jìn)鏈?zhǔn)浇忝脵C(jī)和鏈?zhǔn)铰?lián)合采煤機(jī)，并進(jìn)行組織自行生產(chǎn)。由于這種采煤機(jī)械生產(chǎn)率低，沒能在我國(guó)普遍推廣使用。六十年代，我國(guó)從波蘭引進(jìn)了滾筒式采煤機(jī)，并組織自行制造同類機(jī)械。七十年代初，我國(guó)從英國(guó)、德國(guó)、波蘭和法國(guó)等國(guó)家大量引進(jìn)雙滾筒可調(diào)高采煤機(jī)，并組織制造同類型設(shè)備，我國(guó)開始大規(guī)模研制 和生產(chǎn)現(xiàn)代化采煤設(shè)備。 自七十年代初至今，經(jīng)過幾十年的引進(jìn)和開發(fā)相結(jié)合的發(fā)展過程，現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)能自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)適合于各種煤層賦予條件的滾筒式采煤機(jī)。為了更好的發(fā)展必須加大煤炭生產(chǎn)機(jī)永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 第 共 32 頁(yè) 12 頁(yè) 械化力度，大幅度提高煤炭生產(chǎn)率。這就要求我們不斷開發(fā)出技術(shù)先進(jìn)、高效并可靠的新型采煤機(jī)，不僅滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)之需，而且力爭(zhēng)打入國(guó)際市場(chǎng)。 薄煤層采煤機(jī)的分類及其特點(diǎn) 由于受到煤層厚度的限制，薄煤層采煤機(jī)分為騎溜子式和爬底板式兩類。 騎溜子式采煤機(jī)的機(jī)身騎在刮板輸送機(jī)上，并靠其支撐和導(dǎo)向。當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率為 100KW時(shí)，電動(dòng)機(jī)高度 h=350mm，國(guó)美空間高度至少為 C=140~160mm，輸送機(jī)中部槽高度為180~190mm，則機(jī)面高度至少達(dá)到 A=600~，頂板下沉厚度以及過機(jī)空間高度 Y（通常 Y=90~200mm），則騎溜子薄煤層采煤機(jī)只能適用于 ~ 以上的煤層（小值對(duì)單滾筒，大值對(duì)雙滾筒）。如果電動(dòng)機(jī)功率加大，則電動(dòng)機(jī)高度相應(yīng)增大，因而最小采高還要加大。 爬底板式采煤機(jī)，機(jī)身位于機(jī)道內(nèi)，因而機(jī)面高度降低，使過煤空間高度及過機(jī)空間高度增大（ ? 240mm），這不僅改善了機(jī)器性能，而且可使采煤機(jī)在 ~ 的及薄煤層中工作。采用機(jī)身在煤壁側(cè)機(jī)道內(nèi)的爬底板式采煤機(jī)的工作面通風(fēng)斷面大，提高了工作的安全性。因此，爬底板采煤機(jī)是當(dāng)前薄煤層采煤機(jī)主要的發(fā)展方向。 薄煤層采煤機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用情況 我國(guó)薄煤層采煤機(jī)的研究始于 60 年代。 60 年代初 ,在頓巴斯 1 型采煤機(jī)基礎(chǔ)上 ,我國(guó)開始自行研制生產(chǎn)采煤機(jī)。這類薄煤層滾筒采煤機(jī)主要有 MLQ 系列采煤機(jī) ,如 1964 年生產(chǎn)的MLQ64 型 ,1980 年生產(chǎn)的 MLQ80 型淺截石單滾筒采煤機(jī) ,另外還有 MLQ3100 型采煤機(jī)。 70 年代至 80 年代初期 ,我國(guó)自行研制開發(fā)了中小功率薄煤層滾筒采煤機(jī)。比較典型的有山東煤研所和淄博礦務(wù)局研制的 ZB2100 型單滾筒騎輸送機(jī)采煤機(jī)。 ZB2100 型采煤機(jī)裝機(jī)功率 100kW,鏈牽引 ,牽引傳動(dòng)方式為液壓調(diào)速加齒輪減速。牽引力 90kN,牽引速度 0～214m/min,采高 0175～ 113m、煤質(zhì)硬度為中硬以下的緩傾斜薄煤層。 80 年代 ,我們?cè)谝M(jìn)了德國(guó)、英國(guó)等采煤機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上 ,自主開發(fā)和制造適應(yīng)我國(guó)不同的煤層條件的滾筒式采煤機(jī)系列產(chǎn)品 ,并在 90 年代中期初步完成了主導(dǎo)機(jī)型 ,由液壓牽引采煤機(jī)向電牽引采煤機(jī)升級(jí)換型工作。 1980 年 ,黑龍江煤礦機(jī)械研究所和雞西煤礦機(jī)械廠共同開發(fā)出 BM 系列騎輸送機(jī)滾筒采煤機(jī) ,其中 BM100 型雙滾筒采煤機(jī) ,性能良好 ,能自開缺口、強(qiáng)度高、工作可靠 ,在我國(guó)薄煤層采煤中廣泛應(yīng)用。但是用雙滾筒采薄煤層 ,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,機(jī)身又長(zhǎng) ,所以使用不便 ,于是又生產(chǎn)出更加簡(jiǎn)化的 BMD100 型單滾筒薄煤層采煤機(jī)。 進(jìn)入 90 年代以來 ,為了滿足厚薄煤層薄煤層作為解放層開采礦井的迫切需要 ,并代中厚煤層滾筒采煤機(jī)技術(shù) ,1997 年 ,由務(wù)局、煤科總院上海分院聯(lián)合研制了 M G200/450B WD 型薄煤層采煤機(jī) ,該采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、交流變頻調(diào)速、無鏈牽引總裝機(jī)功率達(dá) 450kW,其中截割功率 2牽引功率 225kW,牽引力 400kN,牽引速 6m/min。采用騎輸送機(jī)布置方式 ,可用于110～ 117m 的薄煤層綜合機(jī)械化工作面。樣機(jī)于 1997 年 12 月在晉華宮煤礦 9層 83 面投入使用 ,取得了最高月產(chǎn)量 916 萬(wàn)噸、產(chǎn)量 5300 噸的好成績(jī)。國(guó)內(nèi)幾種類型薄煤層采煤情況比較見表 41。 表 41 我國(guó)幾種類型薄煤層采煤機(jī)基本情況比較 型號(hào) 采高范圍 /M 牽引力 /KN 牽引方式 生產(chǎn)年代 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 第 共 32 頁(yè) 13 頁(yè) 我國(guó)薄煤層采煤機(jī)經(jīng)過 40 多年的發(fā)展 ,技術(shù)已趨成熟。但一個(gè)突出的問題是 :目前我國(guó)薄煤層采煤機(jī)為方便設(shè)計(jì) ,在行走機(jī)構(gòu)上均采用中厚煤層采煤機(jī)所用的相關(guān)參數(shù) ,例 如銷排節(jié)距 ,一般大都采用 126mm。這樣做雖能保證其正常運(yùn)行 ,但其強(qiáng)度余量過大。 近幾年來 ,我國(guó)薄煤層采煤機(jī)得到了很大的發(fā)展 ,但在質(zhì)量和壽命和高新技術(shù)應(yīng)用等方面與國(guó)內(nèi)大型采煤機(jī) ,特別是與國(guó)外采煤機(jī)相比 ,還存在較大的差距。因此我們還需要進(jìn)一步的改進(jìn)和更新。 薄煤層采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)機(jī)器局限性 我國(guó)薄煤層資源分布廣泛 ,113m 以下煤層可采儲(chǔ)量約占全部可采儲(chǔ)量的 20%。在一些省、區(qū)薄煤層儲(chǔ)量比重很大 ,如四川省占 60%,山東省 54%,黑龍江省占 51%,貴州省占 37%。特別是在南方地區(qū) ,有些省份薄煤層凈占 50%以 上 ,而且薄煤層分布廣 ,煤質(zhì)好。但由于其開采煤層厚度薄 ,與中厚和厚煤層相比 ,薄煤層機(jī)械化開采存在著工作條件差 ,設(shè)備移動(dòng)困難 ,煤層厚度變化、斷層等地質(zhì)構(gòu)造 ,對(duì)薄煤層設(shè)備生產(chǎn)性能影響大 ,以及投入產(chǎn)出比高、經(jīng)濟(jì)效益不如厚與中厚煤層等特殊問題 ,造成薄煤層機(jī)械化開采技術(shù)發(fā)展速度相對(duì)緩慢。 另外 ,對(duì)一些薄、厚煤層并存的煤礦 ,由于薄煤層開采速度緩慢 ,使其下部的中厚煤層長(zhǎng)期得不到及時(shí)開采 ,以至影響工作面的正常接替 ,而有的就只能被迫丟失一些薄煤層資源。隨著大批煤礦中、厚煤層的資源開采比較多 ,使得資源越來越少 ,所以薄煤層的開采已 列入日程。因此 ,研制適合我國(guó)實(shí)際國(guó)情的薄煤層采煤機(jī) ,以適應(yīng)不同的煤層結(jié)構(gòu) ,提高薄煤層采煤的工作效率是當(dāng)務(wù)之急。 薄煤層采煤機(jī)設(shè)計(jì)的目的及意義 在產(chǎn)品的總體方案設(shè)計(jì)階段，首先要明確產(chǎn)品必須實(shí)現(xiàn)哪些功能，還要明確用戶使用產(chǎn)品的各種條件和用戶對(duì)產(chǎn)品的要求和愿望。然后根據(jù)國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，基于設(shè)計(jì)能力和產(chǎn)品制造技術(shù)水平，從宏觀方面考慮所要求的功能。并能實(shí)現(xiàn)用戶要求的各種結(jié)構(gòu)方案，最后經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，確定一種或兩種結(jié)構(gòu)方案繼續(xù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，通過總體結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)，不至于使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案出現(xiàn)大的失誤 ，也不至于從開始設(shè)計(jì)時(shí)就糾纏與具體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)而忽略拉總體結(jié)構(gòu)的合理性，甚至照成設(shè)計(jì)的返工而浪費(fèi)時(shí)間。在此基礎(chǔ)上再對(duì)薄煤層采煤機(jī)的截割部進(jìn)行細(xì)致設(shè)計(jì)使其有更高的生產(chǎn)效率 . BM100 120 (液壓 )錨鏈牽引 70 5MG200B 160 (液壓 )錨鏈牽引 70 MG344PWD 180 (液壓 )錨鏈牽引 70 MG250BW 350/262 (交流 )齒輪 —銷軌式無鏈牽引 80 MG200/450BWD 440 (液壓 )無鏈牽引 8090 MG250/550BWD 440 (交流 )無鏈牽引 90 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 第 共 32 頁(yè) 14 頁(yè) 對(duì)滾筒式采煤機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)表明只有按照 “量體裁衣 ”的原則來設(shè)計(jì)采煤機(jī)，這樣的采煤機(jī)才能在煤炭開采中滿足要求。到本世紀(jì)末，我國(guó)原煤的產(chǎn)量必須超過十四億噸。才能滿足我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。為此必須加大煤炭生產(chǎn)機(jī)械化力度，大幅度提高煤炭生產(chǎn)率。這就要求我們不斷開采出技術(shù)先進(jìn)，高效率并且可靠的新型采煤機(jī)，不僅滿足過內(nèi)生產(chǎn)之需，而且力爭(zhēng)打入國(guó)際市場(chǎng)。 雖然薄煤層采煤機(jī)的型號(hào)、規(guī)格有許多 ,但它的各主要組成部分大同小異，其區(qū)別主要在截割機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)和截割部上 ,因此合理選擇薄煤層采煤機(jī)的截割部的參數(shù)，可以改善其工作性能和減少采煤比能耗。選擇這個(gè)題目就是要進(jìn)一步熟悉薄煤層采煤機(jī)各部分的工作原理，對(duì)其進(jìn)行更好的改進(jìn)，并對(duì)它的截割部減速器進(jìn)行細(xì)致分析設(shè)計(jì)，使其耐用并且省時(shí)省力容易裝修，使其在工作中能夠有更好的經(jīng)濟(jì)效益。 第五章 MG300(250)/700(600)WD 型無鏈電牽引采煤機(jī) 一、概述 MG300/70