S65型巷道掘进机的研制过程及使用效果.pdf

1 9 8 9 年第 6期 煤矿机械 5 6 5 型巷道掘进机的研制过程及使用效果 [ 日]市桥1 f 等 山元煤矿正由钻爆掘进转向机 械 化 掘 进。 三井三 池煤机 制造 厂以此 为 目标 着手研 制 了适用于现场 的掘进 机。在 此期 间，根据 S 4 5 型巷遭掘进 机 的使 用效果， 山 元煤矿 与 三 井三 池煤机 制造 厂共 同进 行 了多 次研 究， 摄后研 制出一种新 型掘进机， 即 6 5 型 巷道 掘 进机 。 1 9 8 7 年 3～ 4月 ，在三 池煤矿一号 井主 煤层 9 0 号 下 山西 1 号 顺槽对 这种新型掘 进机 进 行 了试用。根 据试 用效果，又对 其进 行了 旨在提 高工作性 能的 各种 改进。从1 9 8 7 年 8 月开始 ，在该井 主煤层9 0 号 下 山东 0号顺 槽 正式使用 了这种新型掘 进 机，并 取 得了令人 满 意 的效果 。 一 、井下概 况 目前，该煤 矿正在开 采 主煤层 、上部煤 层 、上部 第二煤层 。一 号井 主煤层西9 O 号 下 山 、上部 煤层 下段 西3 5 粤 下 山、上部第 二煤 层西3 O 号上 山各有一个 长壁工 作面正在作 业 中。 。 采出的煤用腔带艚送机、容积 为5 m 的 矿车运到主斜井井璃煤仓，再由主斜井胶带 输送机运 到井上选 煤厂。 人员和材料主要从大斜井进 入， 经 过 3 5 0 m水 平 的巷道 到三川地 医，经过 胶 带 输 送 机斜 井 及5 2 0 m水平 的巷道 到港 冲 地 区， 最后到 各工作地 点。 而相 应的周 向压缩应力 。 压及轴 向 弯 曲 应力 。弯为 。 “ 哨 5 卷筒处理前后的应力值列于表 1 中。 卷 筒开 裂 处 前 后 赛 验结 果 的比 较 裹 1 缠绳 ＼力 周 向压鳍 周 向压 埔 轴 向弯 曲 轴 向夸 盥 置 ＼ 应 力 应 力 应 力 应 j N／ c mz N， c m N／ c mz N／ c mz B 4 3 30 2 4 60 B 1 02 7O 71 2 0 1 73 O l 5 2 0 3B 1 2 Bl 0 8l 2 0 2 2 60 三 、结 论 1．比较 表 1中所 示 的测试结果 ， 可以 看出处理 后 的卷 筒实际应 力比处理前 约降低 2 0 ％以上，可见 释载 与焊接 相结 合 的大型卷 筒开裂处 理技术， 其释载效果 是 十 分 显 著 的 ， 2． 由于释 载效果显 著 ，处理 后 的卷筒 筒壳应 力 明显下 降，所 以被 焊补的裂 纹重裂 的可能性大大减小，因之此项处理技术的可 靠度 是高 的} 3．卷 筒 开裂 处理 的效 果， 主要 取 决于 释 载 与应力 均化措施 的恰 当选择，即在 于对 卷筒原结构不合理部分的正确更动， 4．释 载 与均 化筒壳应力 不容忽视术衬 的作用。 维普资讯 煤矿机械 l 9 8 9 年第6 辫 三 池岛竖井 、港冲竖井 、 1 号 和 2号 斜 井 均 为入 风井，而新港 竖井和初 岛竖井均 为 出风井， 总风量约达3 5 0 0 0 m ／ rai n 。 这次使 用 6 5 型巷道掘 进机 的是 主煤层 西9 O 号 下 山。掘 进巷道使 用 的是 由 长4 ． 2 m 的金属顶梁与高2 ． 7 m的术支腿构成 的 组台 支架， 其 高度为2 ． 5 m，宽度 为5 ． 2 m，掘 进 断面为l 3 ． 7 m ，有效 断面为1 1 ． 1 m 见图 1 。 囝 1 巷 道断 面 囤 工作 条件 煤层 名称 煤层 倾角 。 、 巷道 倾角 煤层厚度 m 可 采厚 度 m 涌水量 温度C C 湿 度 风量 r a ’ ／ rai n 甲烷含量 ％ 二 、规格 和结构 4 5 型掘进机与 6 5 型掘进机的 规 格对 比如表 1所示 。 6 5 型掘进 机的巷道规 格如 图 2所 示。过 去，对 4 5 型 掘进机 进 行 了各 种 改进，而对 6 5 型掘 进机 也进行 了 重点改 进 其 主要规 格与改进 内容见 表 1。 4 5 型 掘 进机 与S e 5 型 掘进 机 的规 格 对 比 襄 1 规 格 S t 5 墅 S 6 5 壅 祷 克 说 明 机 体 R 寸 m 机 体 可鼙停 下井 ，履 带 外定 1 ． 4 m 阱冉． 1 ． g 7 1 ． 88 1． 67 1 ． 5x 1 ． B x 1 ． ‘ 机 高 x机宽 x履 带宽 机 体 高 1 ． 6 m以 内， 比较低 ，体 形 小 机 体 t 量 t I 6 2 0 埘 曲 力 K W ‘ 5xt p 6 5xt p 甜 转 出力矩 k g m 7 8 3 l 3 l 9 萄力 提高 3 倩 ， 可谜 到 更 高曲柳 村 阻力 嚣 伸 靖 量 m 0 ． 5 0． 5 裹 鞯遘‘ r ／ mi n 5 6 4 8 1 ．切铜力挺高5 倍，可谜刘更高的堋村鳇力 筒 堋 割 力 t 2 ．‘ 3 ．8 ‘ 蔷 蕞 窖 嵩 凄 素 妻 坠 m ’ 幕 蔷 做永方式 裹筒 外 晴承 裹筒 内喷 承 3 ．双 裹筒 式 可按 扁平 裹筒 袖 力 KW 转蔓 r i mi n “ 藏压】 ●0 接地压力 k g ／ C m J 1 , 8 耙 裴 能力 提高3 倍 行 动 力 K W 9 x 2 菠 压 7 5 x ‘ p x 2 h篓 旱 墓 紧 装 置 由 储 越 式 馥 为 弹 簧 式 走 行走 蔓度 m／ mi n 9 ． 1 g 部 。 垩 瘩 妻 鐾 方 式 ’ 以 保 证 慨 辫 地 段 捧 歼 k g l c m 】 1 ． 1 1 ． 0 层 4 g ； g i 量 驰 加 少 一 } 维普资讯 1 9 8 9 年第 8期 煤矿机械 9 ’ 动 力 K W 5 ． 6 藏 压 l 0 液 压 一 输 送伸 力提高 3 倍 每 链 遗 m／ mi n 3 8 4 8 避 运 输 能力 m ／ mi Ⅱ 1 ．7 2 ． 6 机 方式 芾轩 中心 畦 芾轩 中心 链 输 链 遗 mt mi n t 士 吼便转 为桥 式 精避机方 式 送 机 方式 量 扦中心 硅 帮 扦 中心畦 动 力 KW 3 Ox d p 2 2 4 p 藏 压原 部为单 一 化， 阻便 于挂护 藏 压 蕞 压趸 3 申 l 组 3 审 l m 袭 置 油 缸 十 1 l 悬 臂粱 无 有 其 升 架装 置 无 有 司机 奎 机体左 后 方 机悻 主后 方 官 间 隔操 作 无 有 选择 图 2巷 道规 格 现将 S 6 5 型掘 进机 的结 构概 述如 下 1．切割 头 单 滚筒是伞 型 圆锥形 的，而双 滚筒是两 个 圆筒形 的，其周 围嵌入带超 硬刀片 的呈 螺 旋状 的圆截 齿。滚筒 一边 旋转一边 切割煤和 岩石。在切 割时，主要是薪 止产生 粉尘，通 过 冷却截 齿延 长寿命 为 了消除切 割时 产生 的火 花， 采用 滚筒 内喷水方 式，通过安在 滚 筒本 体上 的喷 嘴向截 齿尖喷水 。因 为 备 有 5 0 0 ram行程 的滚筒部伸缩机 构，所 以前进后 退 频率少而 不损坏底板 机头架可 通过主机 旋转臂架 支撑在 4根 液 压缸上，并可 上 、下、左 、右 自由动作 。 因而，可一边前进一边掘进任意断面的 巷道。 再 者， 由于滚筒可 以互 换，所 以既可使 用双滚筒 ，也可 以使用单滚筒 。 这 次使用的是双 滚筒。 2．耙装部 安 在一对 曲柄 圆盘上 的耙爪相互旋 转， 将 切下 的煤装 到输送 机上。 由一台液压马达带动耙爪，所以即使岩 块夹 住耙爪， 也可通过 负荷 安全闺 来防止。 另外 因为可 以逆 转，所 以可 自动清 除被夹 住 的岩 块。 耙 装机架 前端 的宽度为 1 ． 8 ， 但 组 合 后可达 到2 ． 8 m。 另外，通过 操纵 液 压 缸可 上下动作 3 5 0 mm 一2 0 0 ram。 3．一号 输送 机 耙装 的矸石 由输送机 运至 后方，输 送机 位于机体中的上部。因为采用液压马达，即 使 切下 的岩块 夹拄 各部 ，也可通过过 负荷 安 全 阀来 防止。 另外 ，通过 逆转可排 除被夹住 的岩块 。 4．二号输送机 维普资讯 1 0 煤矿机械 1 9 8 9 年第 6期 该输送机安在旋转台上，用它接收由一 号 输送机运 来的矸石 ，并 将其 运到后方的运 输设 备上。 考虑将来把该输送机转为桥式输送机方 式 。 5．履 带 为 了减少 维护环节， 用 电动机代 替原 来 的液压马达 。将 电动机适 当减速，把带 动轮 的行星减速机 紧凑布置在 行走 部主体后 部 的 左面 或 右 面， 以驱动履带。驱 动部内安有 湿式多板 制动器， 以便停止 时 自动制动。 履带的张紧度可通 过油泵调 整 ，另外 ， 行走时 的冲击可通过 张紧弹簧 来吸收。 6．液压装置 1液 压装 置是 由油箱 、液 压泵 、安 全阀 、液压缸 、l液压马达 及与其连 接的配管 组成 的。在 进行 下列工作 时要注 意安全t ①切害 j 头的上 、下 、左 、右 旋 转 及伸 缩 I ②耙装 机架 的上、下运动 } ③耙爪 的旋 转| ④ 一号输 送机 的运 转， ⑤ 履带 的液 压制动， ⑧ 二号 输送 机的上 、下、左 、右旋转 ， ⑦悬臂 梁的上 、下运 动。 2 液压原 动部 2 2 k W 电动机通 过联轴节 配置 3台液 压 泵 。 8油箱 该油箱设置在机体的后面， 储备1 8 0 LI ． 作油，并设置吸入式过滤器和线 路 滤 波器 等。 另外，液压 传动 用的 电动机 用冷 却风扇 进行 空冷。 7．悬臂梁 为 了防止切 割过程 中机体 的振动吸收和 横 向 滑移 ，在 机体 后部左右 各设 一 组 悬臂 梁 。另外 ，检修履 带时该悬臂梁 可 作为起重 装 置使 用，非常方便 。通过 更换销 子，可使 用外 宽1 ． 8 m和2 ． 8 m的履带 。 如果 拆下销 子， 履带外宽可达1 ． 4 m。 三、实际使 用 的经过 1 9 7 6 年 试用 了 4 5 型 掘进机 ，但 当 时并 未正 式投 入运转 ，其主要 原因有 下述 几点； 1切 割力小， 2机动性 差} 8机身大 ，不适 于搬 入 、搬 出 、 ’ 运 转等 。 另外 ，当时研 究 了现场 出现 的问题 ，结 果 以 “ 机体小型 化，并 且增大 切害 j 力 为 目 标进 行 了各种 改进。 S 6 6 型 掘 进机改 进内容如 表 2所 示。 S6 S 型 掘 进机 的 主要 改进 内客 囊 2 序号 s ． 5 盈 S B 5 墨 l 藏化 包及 矸石 层 不蕾堋 期 韧 期力 曩 膏 5萤， 船蜘 捌亮 矸层 4 『耙 装 都 等 曲 - 封 寿 命 盟 维 护 费 劲 采 用 荐 麝 封 ， 廷 长 丁 维 护 用抽 5 1油 葙的 油墨 寿．柞 生环 境差 油糖 果用空 持方 式． i由 温 上升 慢 。 f在汪地 机 性盏 安 有 I 臂橐 ，窖 暑 商开 7 『韧 谢 对 产 生 糟 尘 事 ， 韭 ， F 墟 差 桂 产 生 糟 生 的 藏 鸯 史 直 接 喷 木 ， 在 ■ 糟 尘 产 生 维普资讯 1 9 8 9 年第 6期 煤矿机械 n 在主煤层西9 0 号下山的8处工作面的辅 四 、运转效 累 点 是 。夹矸 层少 ；煤层膨 缩 、起伏 多，有 J { 实 际运 转效果如 表 8所 示。 处断层。 实 际 效 果 寰 3 差遭掘进机掘进 钻量掘进 ’ 地 点 主博 层西 9 0 号 主 煤层酉 9 0 号 主攥层西 9 o 号 下 山西 1 号 舰 糟 下 山 东 O 号 属 槽 下 山 东 I 导 崩 糟 ＼～ 时卸 1 驰 年3 月4日～ 1月2 8日 1 “ 8 月1日～ 1 1 月3 0 日 1 9 8 7 年 8月～ 1 1 月 珥 目 、 ～ ～ 盛 计 班平 均 息 计 班平均 总 计 班平均 班 数 ， 班 1 1 0 1 3 5 1 3 7 人 员 ， 人 4 6 1 I． 2 5 7 8 ● ． 3 6 4 0 ● ． 炸药 量 1 ． 6 5 0 0 ． 0 t 5 0 ． 3 O ． O 0 2 2 3 o 6 2 2 2 支架 盘， 榘 3 e 6 3 ． 5 6 7 5 7 7 5 5 ． 延 米 ， m 盯 9 ． 2 2 ． 5 5 9 8 ． 1 ● ． I 5 8 6 ． 口 I． 3 垒切 割 量 ．m 3 8 2 ●． 7 3 4 ． 8 8 1 8 6 ． 5 6 0 ． 6 8 o ‘ 0 驰 ． 7 硬 切 軎 I 量 ． mj 6 4 ● ． ● 5 ． 9 1 5 ． 1 3 O ． 1 RH运 转， 2 1 1 i n 1 8 ， 1 7 0 1 9 6 1 0 “5 柞 运入 支雎 ，mi n 7 2 0 0 6 5 9 6 9 7 2 钻 曩 ．rai n 1 l 8 1 5 0 量 其 它 ．2 1 1 j n 5 3 5 5 ●9 61 ● 0 ● 5 时 故 障 罄 理 ．2 1 1 i Ⅱ 口1 5 8 1 3 7 5 1 0 合 计 ， 2 1 1 i n 3 8 8 4 0 3 5 3 5 0 2 0 2 3 2 蜘 滚 符 运 转 ， 血i Ⅱ 1 3 0 6 5 1 2 2 1 6 l “ 1 2 0 运l RH ，， i l 率l 蒗倩．， i l 一l 39 ．1 32．1 人员 ，m ／ 人 8 ． 3 1 ● ． 1 6 l 2 ． 5 6 暑 R H 时 间 ， m 0 ／ h 1 2 ． 烈 3 5 ． O 5 釜 菠 筒时 J 可，皿 ． 1 3 0 ． I ● 蓬米 拽率 ，m／ B 0 ． 61 1 ． 0 3 0 ． 9 2 硬 切 暂率 ． 1 6 ． 8 O ． 2 0 fi ～ 截 齿更换 十赦 J 1 2 2 5 I 西 1 号顺 槽是西 2号顺槽工 作面 的上部 巷道 ，东 0号 顺槽和 东 1号顺槽 是在 东 l号 顺槽工作面的上下部巷道 的各工作面的准备 巷道。 维普资讯 1 2 煤矿机械 1 9 8 9 年第 期 1．在西 l号顺 槽 ， 3月 4日用 1个班 开始 试 用， 4月2 8 日用 2个班 试用 ， 由于 耙 装部 出现故障 不得不停止 作业。 在 1 2 2个班 中，有 l 1 0 个 班运 转， 9个班施 工， 3 个 班 出勤 状态不好 ，效率 为8 ． 3 m ／ 人 。 出 现 这 种 低效率 的原因有 以下几 点 1通 过断层 硬切 割 硬 切 割 率为 1 6． 8 ， ‘ 2顶 板不 良， 8 由于涌水而 底板软 } 4操 作技术差 ， 5 作业周 期长。 1～ 8项 的主要原 因是 自然条 件 差。而 4 项主要 因素是人，为 了掌握 操 作技术 ，又进一 步培训 了操 作人员 。5 项 是作 业工序有 问题，特 别是运入水 支腿 的 时间过 长 每 r支架 1 9 mi n 切 割术 支腿埋 设坑 后残 留煤 多，切割木 支腿 埋设坑 需要时 间。 因此 进行 了下列 改进 ① 通 过 缩 短 切 割 部 长 度 2 9 3 0 2 6 0 0 mm减 少 了切 割装载 时 的剩余煤 ， ② 由于改变 了滚筒悬臂和 机体 连接 处的 形 状，底 板切割深 度可 达2 5 0 mm- ．- 3 5 0 ram； ⑧通 过 设 置 简 易 操 作 台 1 O O Ox 2 6 4 0 mm，8 0 k g ，硬铝 制 改善 了全部 操作 工序 ， ④ 滚筒 内的喷水 喷 嘴多 次发 生 堵塞 现 象，在加 强对过 滤器清理 的同时 ，将 喷嘴直 径 由0 ． 6 ram改 为O o 8 ram， 左右都可安装 2次输送机的附件 喷 水泵组 、 电动皮 带 轮。 2．完 成上述改 进后 ， 8月 4日在 东 0 号 顺槽用 2个班开始 正式 运转 ，u月3 0 日用 8个班 全面展开，共运转1 3 5 个班，效 率 为 1 4 , 1 8 m’ ／ 人， 同时钻爆掘进了东 1 号顺 槽． 效 率为1 2 ． 5 6 m’ ／ 人 。 在东 0号顺槽使用改进后的设备得出如 下结 论 1通过 改进滚筒悬 臂，缩 短 了掘进 木 支 腿埋 设坑和 安装术支腿 的时间。 2可 惜简易工 作台不能 使用 ，作 业 程序 须要 重新 考虑 五 、结论 采用 巷道 掘进 机的效果及其 优点如 下所 述 I 1 掘进省力， 效率高，能充分发挥其 性 能 2可减 轻操作人员 的劳 动强度J 8 日常维护容 易，故障少， 4截 齿 消耗 少， 5 由于机体 紧凑， 向井 下搬运 比较 容 易，运 转时，噪 音小， 6 双滚筒重量轻，在切割砂岩压缩 强度约为5 o o k g ／ c m。 时也能稳定的切割} 7切 割及 装载性能 好 ，几 乎无残 留 的煤 ，工 作顺 利可转 向下一 个作业， 8 由于不冲击顶 板，所 以比钻 爆掘 进支架 间隔大 。 六、今后 的课 题 1尽快 采用单 滚筒 ，确 定拱型支架 的操作 性能， 2采用 集尘 器及加强 滚筒内喷雾 ， 制定切割围岩时的防尘措施， 8力求后配套设备的台理化。即用 股带输送机代替伸缩式输送机，力求 2次输 送机达到桥式输送机化， 4通 过采用操 作 台及升粱 装置重新 制定掘进作 业程序。 下转第3 0 页 维普资讯 3 0 煤矿机械 1 9 8 9 年第 6期 水 泵 出 水 口 碰 断 的 修 复 责 州省 盘 江 矿 务局 炙铺 矿 开拓 一 区 靳 长 生 我 区一台2 2 k W 的 水泵 在井下 运输 中， 不 慎把水泵 出水 n从出水段 根部齐刷 刷地碰 断。我们 修理方 法是 水泵 解体 ，将 出水 口 在砂轮 上磨 成4 5 。的 坡 E l ，把 出水段 和出水 口一块放 到大火炉里 加热 ，待 均 匀 受 热 到 2 0 0 。 C时 ，用直径 4 n 1 1 3 1 的铸 铁焊条焊 接。焊 接过 程全部 在火炉 上 切忌 室外焊接 ，焊 完后 ，等炉火 降到窒温 时，用锉刀 去掉 毛刺 并将水泵 刷漆 。修复后 的水泵 连续 使用半年 效果 良好 。 上接第 1 2 页 母 3 巷 道掘 进 机整 体 组装 圈 1一 油 箱- 2一 滚筒 伸缩 缸- B一 悬臂 桨- 4一 漩俺 - 5一 切害 I 峨速 机} B一 支护 钢 吊框槊 - 7一 主体 摔 - 8一 滚筒旋 转 缸， 9一控 { } I 箱 -l 0 一 一 号 辅进 机 -1 】 一 司机 座 -l 2 一 喷 水 泵’1 3 一 二 号 辅进 机’ 1 一 滚筒 上 下缸 ，1 5 -- 耙 装机架 ， 1 6 一 耙爪 上 下 缸-l 7 一 履带 -l 8 一二 号 输进机上 下缸 杜立 华 摘 译 自 技 术辑 要 1 98 8． 9． 1e 2 6 宏 宇柱 维普资讯