浅析采煤机的截割机构.pdf

浅析采煤机的截割机构 对截割机构的基本要求是 生产 率高， 效率高 ， 能耗低， 工作过程中产 生的粉尘少 ，受力平衡而动载小 ，采 出的煤炭块度既便于运输又符合规 定的筛分组成 ， 截割机构的位置容易 调整 ， 工作过程和调整过程可以自动 化， 在整个工作面内落煤 和装煤不要 人力或其他辅助装 置，结构 简单可 靠 、 便于制造 、 检查 ， 更换截割刀具方 便且固定可靠 ， 整个工作机构便于维 护和装拆等等。 这些要求难于全部满 足。正确选择截割机构的型式 和参 数 ， 并使其与传动系统和牵引系统的 参数相匹配， 可以较充分地满足对采 煤机的技术要求 。 采煤机的截剖机构 有水平螺旋滚筒、水平或垂直鼓形 滚筒、 煤刨、 钻削截冠、 截链、 破碎盘 及它们的各种组合型式 。 1 ．水平螺旋滚筒 它是现在使用最 广泛的一种截 割机构 。 用装在螺旋叶片上的截齿截 割破碎煤炭 ， 螺旋叶片运装。 螺旋滚筒的主要优点是 兼有落 煤和装煤的功能 ；可配置径向截齿、 切向截齿或滚压盘刀 ， 获得不同的截 割参数 ，以适应不同的煤层条件；同 一 台采煤机可以采用不同直径、 不同 截深的螺旋滚筒 ， 而不必改变传 动系 统或其他传力系统 ； 正确选择结构参 数和截割参数 ， 可达到较低的采煤 比 能耗 ； 螺旋滚筒及其传动装置 ， 效率 都 比较高； 对煤层厚度变化和顶板起 伏的适应能力强 ；通过 自动调高，可 以提高回采率 ， 并避免截割围岩。 螺旋滚筒的主要缺点是 采出的 煤炭过于粉碎 ， 产生粉尘多和比能耗 较高 。在开采地质构造复杂的煤层 时， 增大切屑断面积又会使滚筒工作 过程的动载荷加剧 ； 小直径滚筒的装 载能力差。当设计直径小于 0 ． 8 m的 螺旋滚筒时 ， 需采取特殊措施 ， 以提 高其装载率。 2 ．鼓形滚筒 它呈圆柱体 ， 边面装截齿， 装载 能力比螺旋滚筒低得多。 装在水平转 2 6 8活 力2 o 0 5 ． 5 董德 泽 - e台河矿业精煤集团公司， 七 台河 1 5 4 6 0 0 轴上的鼓形滚筒 ， 装载能力很低。因 此它主要用在大倾角煤层采煤机上 ， 利用重力排运煤炭 ； 如果用在缓倾斜 煤层采煤机上 ， 则必须附设适 当的装 载机 。 装在垂直转轴上的鼓形滚筒 ， 基 本平行煤层层理截割 ， 且当截割方向 与装载方向一致时， 煤层上部碎落的 煤炭可以直接装进输送机 ， 故采煤 比 能耗较低。 适当配置合理选择结构与 截割参数 ， 这种滚筒在薄煤层采煤机 上有一定的使用价值 。 3 ．煤刨 链条牵引沿煤壁移动刨体 ， 用装 在刨 体上 的各种刨刀从煤 壁表 面碎 落厚度不超过 1 5 0 mm的薄层 ，并用 刨体楔形的表面装煤。由于截深浅 ， 可以较充分地利用节理 裂隙和煤层 压 张。在薄煤层开采 和无人工作面 中， 煤刨是具有吸引力的一种截割机 构。煤刨采出的煤块度较大 ， 工作过 程中产生的粉尘较少。 煤刨内部没有 传动装置 ， 整体结构简单 ， 制造容易 ， 维修方便。煤刨存在的缺点 ， 使得它 的适用范围远不如螺旋滚筒广。 第一 ，它是用静压力刨削落煤 ， 破碎能力较弱。 含坚硬夹杂物多或坚 硬的煤层，需先用高压注水、水封爆 破等方法把煤层松动后 ， 才能用煤刨 开采，且生产效率较低。在煤刨上增 设喷嘴 ， 用高压水射流辅助破碎，虽 能在一定程度上提高破碎能力， 但输 送高压水较困难 ， 采煤 比能耗增加较 多。 第二，不能随时调整煤刨高度 ， 对煤层厚度的变化 、 底板的起伏适应 能力差。煤层顶部粘连顶板， 则需人 工清理 。处理地质小构造的能力也 差 。 第三， 由于煤刨截深、 速度快 ， 要 整个工作面推进到一个步距后 ， 才能 架设一行单体支柱或推移液压支架 ， 所以近煤壁顶板暴露面积大 ， 暴鼯时 间长 ， 对工作面的顶板稳定性要求较 高。 第四 ， 煤刨不能太高 ，否则稳定 性难保证。且采高越大生产率越小 ， 与滚筒采煤机的差距也越大。 4 ．钻削截冠 形状像两侧切开的圆筒。 刀具装 在截冠的前端边沿和底部。 截冠底部 呈椎形 ， 且装有挤落器。截冠转动并 沿轴 向推进 ，在煤 壁上截出环形 截 槽。截冠推进 ， 使环形截槽达到相当 深度时 ， 挤落器把截冠内的煤心切断 和挤碎。 转动的截冠再把破碎的煤炭 从 两边 的 切 口抛装 进 工 作 面输 送 机 。 截冠破碎能力强 ， 采出的煤块度 较大。当开采较薄的坚韧煤层 ， 且要 求采出的煤块度较大 ， 而使用煤刨或 滚筒有 困难时 ，就可以考虑采 用截 冠 。钻削截冠的主要缺点是 第一，不能单独使用 ，必须配备 截链 、破碎盘等辅助截割机构 ，才能 刷齐煤壁、挑落顶煤和清除底煤 ，因 而截冠采煤机结构复杂 ， 操纵也较困 难 。 第二，在工作过程中容易跑偏 。 而推进方向又很难控制和调整 ， 更难 于适应底板的起伏 。 第三 ，没有横 向切入煤 壁的能 力 ， 要求在工作面两端准备较长的缺 口 。 第四 ， 煤炭 回采率较低。 因此 。 截 冠适用于起伏 不大 和不含坚硬夹杂 物的煤层 。 5 ．截链 、 破碎盘和破碎杆 它们在煤壁截出窄缝 ， 以提高爆 破效果或把煤体碎成适当块度。 截链 是主要的截缝截割机构 ， 由链板和齿 座铰连而成 ， 在刚性的导向框架上运 行 。顺着截链运行方向看 。 装在齿座 上的截齿呈扇形排列。 从截链中排出 的是块度小于 6 ram的煤粉。破碎盘 和破碎杆分别呈盘状和杆状 。 在出现 滚筒以前 ， 这几种截割机构都 曾在截 煤机和采煤机上长期使用过 。 但因它 们的破碎能力差 。效率低 ，已不适应 高产和高效的要求。口 编辑／ 2 ； 言 维普资讯