大采高采煤机截割部设计

范文一：大采高采煤机截割部设计

摘要

煤是重要的能源物质,在我国有着很大的储量。采煤一直以来都被人们看作一项非常危险的事情。采煤机作为采煤的主要工具是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性,达到高产量、高效率、低消耗的目的。它对提高煤的采掘效率有着重要的影响。因此国内外采煤机的设计、改进一直都在以较快的速度向前发展。

最早的滚筒采煤机出现在英国,它是把截煤机的减速箱部分改成允许安装一根横轴和截割滚筒。滚筒采煤机经过多次改进设计而得到不断的发展。

本文描述了中煤层电牵引采煤机整机方案设计以及截割部的设计过程。所设计的电牵引采煤机可用于煤层厚度为 2-4m 、煤质中硬的缓倾斜煤层。与传统的纵向布置的单电机采煤机相比,该采煤机将截割电机直接安装在截割部壳体内,齿轮减速装置全部集中在截割部壳体及行星减速器内,取消了螺旋伞齿轮、固定减速箱、摇臂回转套等结构,使其结构更简单、紧凑,可靠性更高。截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分,其消耗的功率约占整个采煤机功率的 80%-90%,主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成。该采煤机的截割部采用四级传动;前三级为直齿传动,第四级为行星传动。二级传动的圆柱齿轮为可换齿轮,使输出转速可根据不同的煤质硬度在两档速度内选取。截割部采用了三个惰轮轴,使采煤机能够满足截割高度对截割部长度的要求。设计将截割部行星减速器和滚筒直接联结,取消了安装在滚筒上的截齿,使结构简单、可靠。

关键词:采煤机,截割部,结构,设计

Abstract

This brochure describes the type of hydraulic shearer traction unit program design and cutting the Department of Design and calculation process.

traction Shearer hydraulic seam thickness can be used for 2-4 m, Hard coal to the gently inclined seam. With the traditional vertical layout of the single-motor compared to Shearer, Shearer will be the ranging-arm installed directly in the cutting of the shell, gear device exclusively on cutting Shell and planetary reducer, the abolition of the spiral bevel gears, gear box fixed, Rocker rotating sets of structures, their structure is simpler, more compact and higher reliability.

Ranging-arm of the shearer is directly charged coal, the coal loaded, its about the power consumption of the entire power shearer 80% -90%, mainly by cutting Shell, cutting electrical, Gear and drum components. The shearer cutting unit used four drive; Before three straight tooth drive, the fourth level of planetary transmission. 2 Drive Gear to be for the gears, enabling the output speed can be based on different coal hardness in two tranches within the selected speed. Cutting the Department has adopted a three lazy axle, to meet the shearer cutting height on the ranging-arm degree requirements. Designed to be cutting planetary reducer and drum direct link, canceled installed in the drum Pick, simple and reliable.

Keywords:shearer, ranging-arm,structure,design

摘要 . ..................................................................................................................................................1 Abstract .............................................................................................................................................2 目录 . ..................................................................................................................................................3 第一章国内外采煤机研究及应用概况 ....................................................... 错误!未定义书签。 1.1 国内外研究现状 . ............................................................................ 错误!未定义书签。 1.2 国内外应用状况 . ............................................................................ 错误!未定义书签。第二章传动方案的设计 . .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.1总体传动方案的设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。 2.2传动比分配 . ..................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3截割部第一级圆柱齿轮传动设计 .................................................. 错误!未定义书签。 2.4截割部第二级圆柱齿轮传动设计 .................................................. 错误!未定义书签。 2.5截割部第一级行星传动设计 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.6截割部第二级行星齿轮传动设计 .................................................. 错误!未定义书签。第三章截割部辅助零部件的设计 ............................................................... 错误!未定义书签。 3.1齿轮轴 1的设计及校核 .................................................................. 错误!未定义书签。 3.2第一级惰轮轴的设计及校核 .......................................................... 错误!未定义书签。 3.3齿轮二轴的设计及校核 .................................................................. 错误!未定义书签。 3.4第二级惰轮轴的设计及校核 .......................................................... 错误!未定义书签。 3.5中心齿轮轴的设计及校核 .............................................................. 错误!未定义书签。 3.6截割部花键连接强度校核 .............................................................. 错误!未定义书签。第四章辅助零部件概述 . .............................................................................. 错误!未定义书签。 4.1机身 . ................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2托缆装置 . ......................................................................................... 错误!未定义书签。 4.3喷雾冷却系统 . ................................................................................. 错误!未定义书签。 4.4辅助液压系统 . ................................................................................. 错误!未定义书签。 4.5护板及拆卸工具 . ............................................................................. 错误!未定义书签。 4.6螺旋滚筒 . ......................................................................................... 错误!未定义书签。结论 . ................................................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献 . ........................................................................................................ 错误!未定义书签。

第一章总体设计

1.1总体分析

一、问题的提出

我国是产煤大国,煤炭也是我国最主要的能源,是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展,采煤机是现在最主要的采煤机械。

在目前的国内采煤机市场,不管从研发、设计、制造还是使用方面中厚煤层所使用的重型采煤机都占据着主导的地位,也正是这种庞大的市场优势使得中厚煤层采煤机在技术上日趋成熟, 而且有着非常大的改进刷新速度,目前国内生产这种类型采煤机的大型企业有西安煤矿机械厂、鸡西煤矿机械厂、佳木斯煤矿机械厂等,其中以西安煤矿机械厂设计制造的 MG500/1200-WD型交流电牵引采煤机为典型代表。该机型在国内也有着广泛的应用, 其优越的性能得到了各大矿的好评。其成功的设计思想和理念给了我很大的震撼,也给我的这次毕业设计提出了一个基本的框架和蓝图,所以我的设计以此为启发、也以此为依据展开。

二、设计蓝图

2)主要结构特点

1. 整机为多电机横向布置,框架式结构,机身由三段组成, 无底托架。三段机身采用液压拉杠联结,所有部件均可从老塘侧抽出。

2. 采用直摇臂,左右可互换,左右牵引部对称,结构完全相同。

3. 用二台交流电机牵引,电气拖动系统为一拖一。

4. 电气系统具有四象限运行的能力,可用于大倾角工作面。

5. 采用水冷式变频器,技术领先,可靠性高,体积小。

6. 采用 PLC 控制,全中文液晶显示系统。

7. 具有简易智能监测,系统保护功能齐全,查找故障方便。

8. 具有手控、电控、遥控操作方式。

3)用途及适用条件

该机型的采煤机是一种多电机驱动 , 电机横向布置 , 交流变频调速无链双驱动电牵引采煤机 . 总装机功率 1200kW ,机面高 1634mm ,适用于采高 3.5~5m ,煤层倾角≤ 45°的中厚煤层综采工作面,要求煤层顶板中等稳定,底板起伏不大 , 不过于松软 , 煤质硬或中硬 , 能截割一定的矸石夹层。工作面长度以 150~200m 为宜。

三、选取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计

摇臂处其动力通过两级直齿圆柱齿轮减速和两级行星齿轮减速传给输出轴,再由方法兰驱动滚筒旋转,摇臂减速箱设有离合装置、冷却装置、润滑装置、喷雾降尘装置等,摇臂减速箱壳体与一连接架铰接后再与牵引部机壳铰接,摇臂和滚筒之间采用方

榫连接。

截割电机的空心轴通过扭矩轴花键与一轴轴齿轮连接,将动力传入摇臂减速箱,在通过二级圆柱直齿齿轮和三级惰轮组传递到二级行星减速器,末级的行星减速器的行星架出轴渐开线花键连接驱动滚筒。

四、牵引行走部

牵引行走部包括固定箱和型走箱两大部分组成。固定箱内有三级直齿传动和一级行星传动。行走箱内有驱动轮、行走轮和导向滑靴。牵引电机输出的动力经过减速后, 传到行走箱的行走轮, 与刮板输送机销轨相啮合,使采煤机行走。导向滑靴通过销轨对采煤机进行导向,保证行走轮与销轨正常啮合。

为使采煤机能在较大倾角条件下安全工作,在固定箱内设有液压制动器,能可靠防滑。该牵引行走部有如下特点:

采用销轨牵引,承载能力大,导向好,拆装、维修方便; 采用双浮动、四行星轮行星减速机构,轴承寿命和齿轮的强度裕度大,可靠性高;

导向滑靴回转中心与行走轮中心同轴,保证行走轮与销轨的正常啮合。

五、截割部、行走部电机的选用

截割部:选取型号为 YBCS3— 500的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

行走部:选取型号为 YB280S-4的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

六、摇臂减速箱

由壳体、一轴、第一级减速惰轮组、二轴、第二级惰轮组、中心齿轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器、中心水路、离合器等组成。

1.2采煤机的概述

一、采煤机的类型

采煤机有不同的分类方法,按工作机构可分为滚筒式、钻削式和链式采煤机;按牵引部位置可分为内牵引和外牵引;按牵引部动力可分为机械牵引、液压牵引和电牵引;按工作机构位置可分为额面式和侧面式;还可以按层厚、倾角来进行分类。

二、采煤机的主要组成

电动机是采煤机的动力部分,它通过两端出轴驱动滚筒和牵引部。牵引部通过其主动轮与固定在工作面前方的轨道相啮合, 使采煤机沿工作面移动,因此牵引部是采煤机的行走机构;左、右截割部减速箱将电动机的动力经齿轮减速传到摇臂的齿轮,以驱动滚筒;滚筒式采煤机直接进行落煤和装煤的机构,称为采煤机的工作机构。滚筒上焊接有端盘及螺旋叶片,其上装有截煤用的截齿,由螺旋叶片将落下的煤装到刮板输送机种,为了提高螺旋滚筒的装煤效果,滚筒侧装有弧形挡煤板,它可以根据不同的采煤方向来回翻转 180°;底托架用来固定整个采煤机,底托架内的调高油缸用来使摇臂升降,以调整采煤机的采高;采煤机的电缆和供水管靠托缆装置来夹持,并由采煤机托着在工作面输送机的电缆槽中移动;电气控制箱内装有各种电控元件,以实现各种控制及电气保护;为降低电动机和牵引部的温度来提供喷雾降尘用水,采煤机上还设有专门的供水系统和内喷雾系统。

三、滚筒采煤机的工作原理

单滚筒采煤机的滚筒一般位于采煤机下端,以使滚筒割落下来的煤不经机身下部运走,从而可降低采煤机机面高度,单滚筒采煤机上行工作时, 滚筒割顶部煤并把落下的煤装入刮板输送机, 同时跟机悬挂铰接顶梁,割完工作面全长后,将弧形挡煤板翻转 180°;接着,机器下行工作,滚筒割底部煤及装煤,并随之推移工作面输送机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的采煤法叫

单向采煤机。

双滚筒采煤机工作时,前滚筒割顶部煤,后滚筒割底部煤, 因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次,可以进一刀,返回时,又可以进一刀,即采煤机往返一次进二刀,这种采煤法称为双向采煤法;必须指出,为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机,滚筒上螺旋叶片的螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应;对顺时针旋转的滚筒,螺旋叶片方向必须右旋;逆时针旋转的滚筒,其螺旋叶片方向必须左旋。或者形象地归结为“左转左旋,右转右旋” , 即人站在采空区侧从上面看滚筒,截齿向左的用左旋滚筒,向右的用右旋滚筒。

第四代采煤机研发成功后,现在采煤机的设计基本上传承了他们的特点,随着机械电子的飞速发展,对采煤机产生了很大的影响,现在采煤机是集电子系统,液压系统,机械传动系统于一身的复杂的系统。在机械传动部分现代的采煤机去掉了以前采煤机的的托架,全部采用双滚筒设计。

四、采煤机的进刀方法

端部斜切法

中部斜切法

正切进刀法

1.3采煤机的发展趋势

电牵引采煤机仍然是采煤机的发展方向,液压牵引采煤机制造进度高,在井下易被污染,因而维修困难,使用费用高,效率和可靠性则较低。德国 Eickhoff 公司于 1976年制造出了世界上第一台电牵引采煤机,在随后的 20年中,美国、日本、法国、英国等都大力研制并发展了电牵引采煤机。电牵引采煤机具有良好的牵引特性、可用于大倾角煤层、运行可靠、适用寿命长、反应灵敏、动态特性好、效率高、结构简单、有完善的检测和显示系统。因此,电牵引采煤机是今后的发展方向,近年来综采高产高效的世界记录都是由电牵引采煤机创造的。

第二章设计过程

2.1方案设计与分析

设计机型的总装机功率为 1200KW ,其中左右摇臂处各设一个功率为 500KW 的矿用隔爆型三相交流异步电动机,左右牵引部各设一个功率为 75KW 的矿用隔爆型三相交流异步电动机, 液压部分的泵用电机采用一个功率为 50KW 的矿用隔爆型三相交流异步电动机。

摇臂减速器传动比的安排

总传动比等于截割电动机的转速与滚筒的转速比值 : 电动机转速:1486r/min

滚筒转速:37r/min 总传动比:1486/min 40.1637/min r i r ==

传动比分配 :

对于采煤机结构的特殊性 (如机厚及其约束) , 对于厚煤层型采煤机一般使用两级圆柱直齿轮减速,带两级 2K -H 负号行星齿轮减速。行星齿轮传动安排在最后一级较合理,既可利用滚筒滚毂内的空间,又可减少前面圆柱直齿轮的传动比和尺寸。采煤机机身高度受到严格限制,每级圆柱直齿轮传动比一般为 34j i ≤ , 行星齿轮 46j i ≤ 。

行星齿轮减速级传动比:

初步估算第一级行星齿轮减速级传动比为 4.95b aH i =

查表得可取:a Z =23, b Z =91, g Z =34, 3P n =

初步估算第二级行星齿轮减速级传动比为 3.96b aH i =

查表得可取:a Z =25, b Z =99, g Z =37, 4P n = 两级圆柱齿轮传动总传动比:40.162.054.963.95i ==?

范文二：新型大采高采煤机设计

新型大采高采煤机设计

【摘要】随着我国的煤炭开采行业的不断发展，我国的相关设备和技术也在不断完善，我国在上世纪80年代就开始引进国外的先进技术和设备对我国的采煤质量予以改进，最近几年，随着科技日新月异的发展，我国也逐渐研制出了新型大采高采煤机的研究和改进，这种采煤机具有非常明显的优势，它对于资源的利用是非常小的，但是却能够产生非常好的效果。本文主要探讨了新型大采高采煤机设计。

【关键词】采煤机；小滚筒；小功率；大采高

在我国的采煤机研究过程中，实现大高采的途径通常就是将小规模的采煤机功能进一步增强，无论是在体积上还是性能上都要比小型的采煤机要更加突出，具体来说就是要将割煤滚筒的体积增大，同时也要相应提高整个设备的运行功率，同时对摇臂的长度要进行适当的加长，这样也就把整个机械的效能进行有效的提升。

1.主要技术特点

（1）采煤机的主体结构主要是多点击横向布置，各个关键环节之间不是相互联结的，它们具有非常强的独立性，可以有效防止各个部件之间出现连接不牢固从而导致漏液现象的发生。

（2）采煤机能够按照自己的方式进行组合工作面，能够顺利完成7.5米的大高采，同时对7.5米以下的煤层能够实现更好的采煤效果。

（3）采煤机能够对我国7米厚的煤层一次性完成，装机功率占据着非常大的优势，而且在采煤机的直径方面也占据着很多的优势，机械整体的体积非常小，结构的紧密型强，装机功率也不是很高，所以在正常的使用过程中也能够节约一部分的资源和能源，这种采煤机能够适应多种地质条件，同时还能够在不同的环境中顺利完成煤矿的开采工作。

（4）采煤机在设置的过程中采用的都是横向布置方式，所以在井下施工时无论是安装还是检修都有着非常大的优势，安装、维修和维护非常的方便。

（5）采煤机有液压系统，液压系统的性能还非常强在设计上趋于合理，在多数情况下使用非常方便，在运行的过程中能够有效地提高工作效率，采用的技术处于相对领先的水平，安全性强，在正常使用的过程中比其他的采煤机使用时间都长。对于经常使用的元件采用了合理的保护技术，这样对于整个结构中油缸的安装和检修工作都是非常有利的，既体现了安全性，又体现了便捷性。

2.采煤机结构

范文三：新型小滚筒大采高采煤机的应用

第卷第期煤矿机械35 11 Vol.35No.11 年月2014 11 Nov. 2014 Coal Mine Machinery

doi:10.13436/j.mkjx.201411094

新型小滚筒大采高采煤机的应用

乔李宁

山西晋煤集团金鼎煤机矿业有限责任公司山西晋城 :, 048006:

摘要通过与传统采煤机对比经济效益分析以及应用情况的说明阐述了该机的特点同 : 、,。

该机的成功研制填补了以上厚煤层一次采全高开采的空白为厚煤层开采提供了一种新 ,7 m ,时

。的方法和装备支撑

关键词采煤机小滚筒小功率大采高: ; ; ;

中图分类号文献标志码文章编号: TD421.6 : B : 1003 , 0794:2014:11 , 0215 , 03 Application of New Small Roller Large Mining Height Coal Winning

Machine

QIAO Li-ning

(Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Jinding Mining and Machinery Co. Ltd., Jincheng 048006, China) Abstract: Compared with traditional coal winning machine, economic benefit analysis, and application situation, elaborated the characteristics of the machine. At the same time, the successful design of the machine is filled more than 7 m thick blank, a mining overall height of coal seam mining thick coal

seam mining in our country to provide a new method and equipment support.

Key words: coal winning machine; small roller; small power; big mining height

和一次采全高大采高综采分层开采巷道掘进率。前言0

厚煤层作为我国煤炭工业的主力煤层其安成本高产量低下分层巷道维护困难综采放 , 、、、;大

高产高效开采的实现对满足国家和社会对煤、、。全顶煤开采对煤层硬度和裂隙发育程度要求比较高

在现阶段厚煤层。 ,目前受采煤工艺和装备技术发展的限制对 , , 7 m 炭的需求具有至关重要的作用

种技术分层开采综采放顶煤开采3 :、以上厚煤层只能采用技术相对落后的分层采煤或开采主要有

222222222222222222222222222222222222222222222

角度分辨率为将设置为编360/4 096?0.088。 -90? R 码器的值通过的总线口直 0X000 。 PLC CANOPEN 1 L 1 Hθ H2 L H 前 R 接读取编码器的数据即可计算出摇臂角度和当θ 2 。 H滚筒的采高值或者卧底值

系统软件设计3

图滚筒采高的数学模型图滚筒卧底的数学模型1 2 软件的设计主要是编码器的设置和读取 PLC 工作原理2 对编码器发送启动命令编码器通。 PLC 。总线数据将旋转编码器安装在摇臂回转中心位置转轴 ,过往发送数据读取到 PDO PLC 。 PLC 0X000 , 外面安装一个铁杆铁杆的一头固定在编码。 ,朝外的数据后通过上面的数学模型计算出摇臂 0XFFF ,

另一头固定在摇臂上安装图如图所示,。 3 。器转轴上为了保证。角度和采煤机滚筒的采高值或者卧底值

配合总线的负载以及 , CANOPEN 摇臂采高的精度

程序循环时间设置编码器的发送速率为 PLC ,PDO

10 ms。

结语4 综上所述通过控制器读取绝对值编码器 ,PLC

然后通过相应的数据模型即可换算出 ,的当前数据图编码器安装示意图3 本设计结构简单可靠。 , 滚筒的采高值或者卧底值编码器的转轴随着摇臂的升降而转动不管煤。计算精度高具有很强的实用性,。编码器转轴变化量都是相对于溜槽 ,层的角度多少作者简介林江浙江台州人电气工程师毕业于山 : :1986- :,,,无须考虑煤层倾角的因素选择绝对值单圈 ,。从事煤矿采掘设备的电气研发工作电子 ,,底板东科技大学自动化专业:linjiang@live.cn. 数据输出接口为总线协议输出,CANOPEN , 信箱编码器

责任编辑庞振峰收稿日期::2014,06,22 数值为对应的角度为因此0X000,0XFFF,0,360?。

卷第期第 35 11 乔李宁新型小滚筒大采高采煤机的应用Vol.35 No.11 ———

综采放顶煤采煤工艺开采由此带来了生产效率低采高采煤机国外本世纪初就成功研制出大采 ,、。 6 m 回采率低经济效益低工作环境恶劣资源浪费严以下采高采煤机已经系列化近年、、、,6 m , 高采煤机

国外也在研制以上大采高采煤机但是其安全性差等问题,6 m ,,、。来重

增大牵引电机功率使 ,,针对以上问题研制生产了新型小滚筒大采高 ,重点是在原来的机组基础上

截煤效率更高增大截割电机这是大采高采煤机研制领域的创新性突 ,;, 采煤机行走得更快采煤机

率使采煤机割煤破岩能力更强增强它的适 , 、 , 该采煤机设计原理先进具有以下特征。 ,: 功破

截深也在增大增强采煤机的智能化使它更 ;;,应性利用小直径截煤滚筒达到大采高的目的:1:; 国外至今还没有以上大采高采煤机 ;7 m 加现代化截煤滚筒的调高采用复合式调高臂分为:2:, 。问世主辅两部分、; 辅调高截割臂有动力系统具有截割功能:3:,, 通过表对比新型小滚筒大采高采煤机较国 1 ,可以在一定范围内进行截煤作业; 可以得出以 ,内外现有大采高采煤机优点显而易见

利用小截煤滚筒的摆动截割达到大割煤滚: :4: 下结论

筒截割水平的目的; 采高最大:1:; 能耗显著下降滚筒直径变小降低了截割 :5:,,总装机功率降低了 :2:2/3; 大大降低截割电机的功率同时,, 阻力和截割扭矩采煤块率提高以上:3:10%; 与之配套的各种电器设备等级要求降低能耗大幅 ,

整机价格降低了投入小效益高:4:1/2,,。降低了煤炭生产成本,; 度降低表国内外大采高采煤机对比1 井下安装运输维护方便滚筒直径变小:6:、、。 , 名称国外大采高采煤机国内大采高采煤机新型小滚筒大采高采煤机最大采高/m 6.5 7 7.5 使得整机结构更加紧凑; 功率/kW 2 200 2 040 630 低低高成本明显降低滚筒直径变小使得采煤机:7:,, 块率价格万元 /3 000 2 000 1 200 截割机械传动系统的材料强度要求降低加工工艺 ,

经济效益分析 3 制造成本较低,。简单在一个走向长倾斜长大 600 m、 220 m、7.5 m 采煤工艺及特点1 可以采 180 d 采高的工作面使用该采煤机预计工作采煤机采用截放联合的采煤工艺是专为 “ ” , 与使用大采高采煤机相比经济效益分析,6 m : 完中型矿井实现高效综采生产而提出的新型采煤、大采用新型小滚筒大采高采煤机投入小产:1:,、其核心是运用新型小滚筒大采高采煤机从刮 ,工艺出大。输送机机头机尾斜切进刀截煤截割深度为: : , 板该采煤机单价约万元同样产能的国内 1 200 , 采煤机前滚筒采煤层后滚筒采 800 mm,2,4 m ,2 m 万元以上使用该采煤机 2 000 , 大采高采煤机单价以下煤层以上煤层受矿压自重和采动影响自 ,4 m 、万元=2 000-1 200=800 ; 设备购置成本采煤机滚筒可随联接部上下摆动采煤机。、。然垮落采用新型小滚筒大采高采煤机能源消耗少:2:,。以上煤体垮落进入刮板输送机靠 ,2 m ,向前推进时该采煤机总装机功率小为电耗很低,600 kW,, 当采煤机截。近底板的下部煤体由后滚筒完成装煤常规国产大采高采煤机总装机功率在6 m1 800 紧随其后的液压支架即可拉架 , 割煤体向前移动后该采煤机可节约电费达万元kW, 176.256 。先拉架后推溜最大限度地减少了 ::, 及时支护顶板

节约电费=:1 800-600:×180×3×12×0.6=176.256 保障工作面安全高效推进,。顶板暴露面积和暴露时间万元; 采用新型小滚筒大采高采煤机资源回收 :3:, 矿压采动自重落煤部分、、。率高该采煤机采高可达能够对以下煤 7.5 m,7.5 m 资源回收率达以上与国内其 ,90%,层一次采全高最大采高可提高煤炭回收率以上最大 ,10%。他采煤机相比机械裁割部分提高了矿井经济效益、。限度地减少了资源浪费图大采高截放联合截煤示意图1 “” 提高资源回收率增加的效益=:7.5×90%-6: × 国内外采煤机对比2 万元600×220×1.4×650=9 009 ; 目前我国已研制生产采高倾角 ,1,6 m、0,55?, 采用新型小滚筒大采高采煤机块率高:4:,。装机功率供电电压的100,3 010 kW,660,3 300 V 该采煤机采用截放联合采煤工艺用小滚筒“”, 滚筒式采煤机系列产品然而以上采高采煤机。 7 m 进行大采高只截割煤壁下部煤体上部煤体靠重,,

目前仅有太原矿山机器集团研制出大,,7 m 品种很少

216

第卷第期煤矿机械35 11 Vol.35No.11 年月2014 11 Nov. 2014 Coal Mine Machinery

doi:10.13436/j.mkjx.201411095

*高水柔模充填液压支架的应用

程骏

天地科技股份有限公司开采设计事业部北京 (, 100013)

摘要介绍榆阳煤矿型高水柔模充填液压支架的工作原理与结构特点现场 : ZC8000/25/38 。

风积砂高水膨胀材料充填采空区后工作面顶板压力整体较小没有明显的周期来 ,,,使用结果表明

地表最大下沉量仅地表发生的水平变形倾斜变形等值远小于建筑物损坏等级,55 mm,、? 压现象

级的变形限值。

关键词高水柔模顶板压力周期来压充填支架: ; ; ;

中图分类号文献标志码文章编号: TD355 : B : 1003 , 0794:2014:11 , 0217 , 03

Application of High-water Flexible Formwork Powered Support for

Stowing

CHENG Jun

(Coal Mining and Designing Department, Tiandi Science and Technology Co. Ltd., Beijing 100013, China) Abstract: Describes the working principle and structure characteristics of ZC8000/25/38 high -water flexible formwork powered support for stowing. The results showed that the use of the site after the filling of the high water swelling material mixed with the eolian sand, there is no obvious pressure on the roof. The maximum surface subsidence is only 55 mm. The horizontal surface deformation and the tilt deformation are far less than the equivalent deformation limit.

Key words: high-water flexible formwork; roof pressure; cycle pressure; support for stowing

术是将风积砂粉煤灰辅料与水混合在地面搅引言,、、,0

充填开采对于推进煤炭生产方式变革提高煤、通过 ,拌加工成为具有良好流动性和可塑性的浆液

保护生态环境具有十分重要意、充填体凝固后支。炭资源利用水平管路输送到采空区完成充填作业榆阳煤矿采用的是风积砂高水膨胀材料充填技。起到减小上覆岩层破坏及地表下沉的作用,。义撑顶板中国煤炭科工集团科技创新基金*:2011MS014: 地质条件1

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

到改善销轴强度经受了考验破岩能力进一步提力及采动的影响自然垮落降低了整机截割功率的 ,,,

取得不错效果,。还能够提高原煤块率约左右经济效益 ,10%,升同时结语。 5 显著该采煤工艺及采煤机能够很好地解决我国目提高块率增加的经济效益=7.5×90%×600×220× 对提高我国厚煤层 ,前厚煤层开采存在的突出问题万元1.4×:800-500:×10%=3 742.2 节能环保资源回收率和块、、开采在投入成本减少增收节支总额=800+176.256+9 009+3 742.2= 此采煤工艺和采 ,率提高各方面都具有明显的作用亿元1.37 高产高、、煤机的成功研制对促进我国厚煤层安全综上所述该采煤机从设备投入成本减少节 , 、填补了我国 , 7 m 效开采具有重要意义和社会效益资源回收率和块率提高各方面都具有明显、能环保以上厚煤层一次采全高开采的空白为厚煤层开采 ,如推广至全国各大矿井使用经济社 ,,的经济效益。提供了一种新的方法和装备支撑。会效益更加可观参考文献: 苗艳才新型大采高采煤机设计煤矿机械应用情况,1,. ,J,. ,2013,34:11::141, 4 144. 年月至月在晋煤集团赵庄矿井下进 2012 2 8 王德春多电机横向布置电牵引采煤机的设计煤矿机械,2,. ,J,. ,2011,32 的工业性试验共采煤万验证了该 150 d ,67 t,行了 (5):10,12. 破岩能力整体适应能力可靠、、、采煤机的割煤效率伍丽娅冯泾若短壁工作面综采放顶煤设备配套和采煤工艺,3,,. ,J,. 取得预计试验目标但也存在许多问题经过煤矿开采 ,,。 ,2003(3):23,25,28. 性等

作者简介乔李宁女山西晋城人机械工程师从事 : :1981- :,,,,于年月至月在晋煤集团赵庄矿 , 2013 3 8 改进后电子信箱,:qln129@126.com. 矿山机械设计工作共采煤万过煤空间得,81 t。井下进行工业性试验责任编辑庞振峰收稿日期::2014,0515,

217

范文四：新型小滚筒大采高采煤机的应用

doi:10.13436/jkj.mx.201411094

新型小滚筒大采高采煤机的应用

乔李宁西城山西晋煤集团金鼎煤机矿业有限责任公司山晋,， 04800,6

摘要经济效益分析以及应用情况的说明阐述了该机的特点同通过与传统采煤机对比, 、，。时该机的成功研制填补了以上厚煤层一次采全高开采的空白为厚煤层开采提供了一种，7 m ，

新

的方法和装备支撑。

关键词采煤机小功率小滚筒大采高 , , , , 中图分类号文献标志码文章编号 , T D421. 6, B , 1003 )07 94,2014,11 )0 215 )03 Application of New Small Roller Large Mining Height Coal Winning

Machine

QIAO Li-ning

(Shanxi Jincheng Anthaciter Mining Group Jindingi nMing and Machinery Co. Ltd., Jincheng 048006, China) Abstract: Comparedwi th tradiitonla coal winning machine,e conomic benefita nalysis, and application situaiton, elaborated the characetristics of the machine.At the sameti me, the successful dsiegn of the machinei s filled moreth an 7 m thick blank, a mining ovreall height of coal seam mining thick coal seamm ining in our country to proidev a new method and equipmseuppornt t .

Key words: coal winning machines; mall roller; small power; big imning height

分层开采巷道掘进率 0 前言和一次采全高大采高综采。厚煤层作为我国煤炭工业的主力煤层其，大、成本高、产量低、下分层巷道维护困难 , 综采

放安全高产高效开采的实现对满足国家和社会、、

顶煤开采对煤层硬度和裂隙发育程度要求比较对煤炭的需求具有至关重要的作用在现阶段对。，目前，受采煤工艺和装备技术发展的限 7 m

高制。，厚煤层以上厚煤层只能采用技术相对落后的分层采煤

或 222222222222222222222222222222222222222222222 开采主要有 3 种技术 ,分层开采、综采放顶煤开

角度分辨率为将设置为编360/4 09?60.088。 -90? 采 R 码器的值通过的总线口直0X000 。 PLC CANOPEN 1 L 1 θ H2 HL HR 接读取编码器的数据即可计算出摇臂角度和当 θ 2 H前

滚筒的采高值或者卧底值。3 系统软件设计

图滚筒采高的数学模型图滚筒卧底的数学模型 1 2 软件的设计主要是编码器的设置和读 PLC

2 工作原理对编码器发送启动命令编码器通总线数取据。 PLC 。将旋转编码器安装在摇臂回转中心位置转，过往发送数据读取到 PDO PLC 。 PLC 0X000 :

轴朝外外面安装一个铁杆铁杆的一头固定在。，的数据后通过上面的数学模型计算出摇 0XFFF ，编码臂角度和采煤机滚筒的采高值或者卧底值为了保。器转轴上，另一头固定在摇臂上。安装图如图 3 所示。证

摇臂采高的精度，配合总线的负载以及 CANOPEN

程序循环时间，设置编码器的发送速率为 PLC PDO

10 ms。结语 4

综上所述通过控制器读取绝对值编码器，PLC

的当前数据，然后通过相应的数据模型即可换算编码器安装示意图图 3 出

编码器的转轴随着摇臂的升降而转动。不管煤滚筒的采高值或者卧底值本设计结构简单可。层的角度多少，编码器转轴变化量都是相对于溜靠，作者简介林江浙江台州人山电气工程师毕业于 , ,1986- ,，，，槽选择绝对值单圈东科技大学自动化专业从事煤矿采掘设备的电气研发工作电子底板，无须考虑煤层倾角的因素。，，计算精度高具有很强的实用性，。信箱 ,linjiang@live.cn. 编码器数据输出接口为总线协议输出，CANOPEN ，

责任编辑庞振峰收稿日期数值为对应的角度为 ,,2014)60)22 因此 0X000:0XFFF,0:360?。 215

卷第期第新型小滚筒大采高采煤机的应用35 11 乔李宁 Vol.35 No.11 ——

综采放顶煤采煤工艺开采，由此带来了生产效率低、国外本世纪初就成功研制出大采采高采煤机。 6 m

回采率低经济效益低工作环境恶劣资源浪费高采煤机以下采高采煤机已经系列化近年、、、，6 m ，

来国外也在研制以上大采高采煤机但是严重安全性差等问题，6 m ，，、。

其针对以上问题研制生产了新型小滚筒大采，

重点是在原来的机组基础上增大牵引电机功率使，，高，这是大采高采煤机研制领域的创新性采煤机

突采煤机行走得更快截煤效率更高增大截割电，, 破。该采煤机设计原理先进，具有以下特征 ,

机利用小直径截煤滚筒达到大采高的目的 ,1,,

功率使采煤机割煤破岩能力更强增强它的，、，截煤滚筒的调高采用复合式调高臂分 ,2, ，

适为主辅两部分、,

应性截深也在增大增强采煤机的智能化使它 ,,，,,辅调高截割臂有动力系统，具有截割功能， 3更加现代化国外至今还没有以上大采高采 ,7 m 可以在一定范围内进行截煤作业 ,

煤机利用小截煤滚筒的摆动截割达到大割煤 ,4,

问世。滚筒截割水平的目的 , 通过表对比新型小滚筒大采高采煤机较 1 ，能耗显著下降滚筒直径变小降低了截割 ,5,，，国内外现有大采高采煤机优点显而易见可以得，

阻力和截割扭矩大大降低截割电机的功率同出以下结论，，, 时采高最大 ,1,,

表国内外大采高采煤机对比与之配套的各种电器设备等级要求降低能耗大 1 ， ,,总装机功率降低了 , 22/3

幅度降低降低了煤炭生产成本井，下安装运输维护方便, 名称国外大采高采煤机国内大采高采煤机新型小滚筒大采高采煤机 ,6,、、。滚筒直径变小， ,,采煤块率提高以上 , 310%最大采高/m 6.5 7 7.5 使得整机结构更加紧凑 ,,,整机价格降低了，投入小，效益高。 41/2功率2 200 2 040 630 /kW 块率低低高成本明显降低滚筒直径变小使得采煤机,7,，，价格/万元 3 000 2 000 1 200 截割机械传动系统的材料强度要求降低加工工，

3 经济效益分析艺简单制造成本较低，。

在一个走向长大倾斜长 600 m、 220 m、7.5 m 采煤工艺及特点 1 采高的工作面使用该采煤机预计工作可以采180 d 采煤机采用截放联合的采煤工艺是专 “ ” ，

完，与使用大采高采煤机相比经济效益分析 , 6 m 为大中型矿井实现高效综采生产而提出的新型、

采用新型小滚筒大采高采煤机投入小产 ,1,，、采煤工艺其核心是运用新型小滚筒大采高采煤，出大。机从刮

该采煤机单价约万元同样产能的国内 1 200 ，板输送机机头机尾斜切进刀截煤截割深度 , , ，

使用该采煤机大采高采煤机单价万元以上 2 000 ，为

采煤机前滚筒采煤层后滚筒采 800 mm，2:4 m ，2 m 设备购置成本万元 =2 000-1 200=800 , 以下煤层以上煤层受矿压自重和采动影响自，4 m 、采用新型小滚筒大采高采煤机能源消耗少 ,2,，。然垮落采煤机滚筒可随联接部上下摆动采煤机。、。该采煤机总装机功率小为电耗很低，600 kW，，向前推进时以上煤体垮落进入刮板输送机靠，2 m ，常规国产大采高采煤机总装机功率在6 m1 800 近底板的下部煤体由后滚筒完成装煤当采煤机截。该采煤机可节约电费达万元 kW， 176.256 。割煤体向前移动后紧随其后的液压支架即可拉，节约电费,, =1 800-600×180×3×12×0.6=176.256架及时支护顶板先拉架后推溜最大限度地减 ,,，

少了顶板暴露面积和暴露时间保障工作面安全高效推万元，,

进。采用新型小滚筒大采高采煤机资源回 ,3, ，矿压、采动、自重落煤部分收率高。

该采煤机采高可达能够对以下煤 7.5 m，7.5 m 高分采部大层一次采全高资源回收率达以上与国内，90% ，割最裁械其机他采煤机相比可提高煤炭回收率以上最大，10%。

限度地减少了资源浪费、提高了矿井经济效益。大采高 “截放联合 ”截煤示意图图 1

提高资源回收率增加的效益 2 国内外采煤机对比 =,7.5 ×90% -6, ×目前我国已研制生产采高倾角，1:6 m、0:55?，万元 , 600×220×1.4×650=9 009 装机功率供电电压的 100:3 010 kW，660:3 300V 采用新型小滚筒大采高采煤机块率高 ,4,，。滚筒式采煤机系列产品然而以上采高采煤机。 7 m 该采煤机采用截放联合采煤工艺用小滚 “”，品种很少目前仅有太原矿山机器集团研制出大，，7 m

筒进行大采高只截割煤壁下部煤体上部煤体，， 216 靠重

煤矿机械第第 Vol.35No. 11卷期35 11 2014年 11 月Coal Mine aMchinery Nov.2014

doi:10.13436/j.mkjx.201411095

*高水柔模充填液压支架的应用

程骏

天地科技股份有限公司开采设计事业部北京 (， 100013)

摘要型高水柔模充填液压支架的工作原理与结构特点现场介绍榆阳煤矿 , ZC8000/25/38 。

使用结果表明，风积砂高水膨胀材料充填采空区后，工作面顶板压力整体较小，没有明显的周期

来

压现象地表最大下沉量仅地表发生的水平变形倾斜变形等值远小于建筑物损坏等级，55 mm，、

级的变形限值。文献标志码文章编号中图分类号 , T D355 , B , 1003 )07 94,2014,11 )0 217 )03

关键词 ,高水柔模 ,顶板压力, 周期来压 ,充填支架Application of High-water Flexible Formwork PoweredSupport for

Stowing

CHENG Jun

(Coal Mining and Designing Departmeniandit, TSicence and Technology Co. Ltd., Beijing 100013 ，C hina)

Abstract: Describes the working principle and structure characteristics of ZC8000/25/38 -w ater high

flexible formwork powered support for stowing. The results showed that the use of the sitefil afterling the

of the high water swelling material mixedwith the eolian sand, thereis no obvious pressure theon roof.

The maximum surface subsidenis ce only 55 mm. The horizontal surface deformatiandon the tilt

deformation are far less than the equivalent deformatilimoit.n

Key words: high-waterfl exible formwork; roof pressure;l ec pressure;yc suppofortr stowing 0 引言，是将风积砂、粉煤灰、辅料与水混合，在地面术

搅充填开采对于推进煤炭生产方式变革提高、

拌加工成为具有良好流动性和可塑性的浆液通，煤炭资源利用水平保护生态环境具有十分重、

过管路输送到采空区完成充填作业充填体凝固后。要意义榆阳煤矿采用的是风积砂高水膨胀材料充。支撑顶板起到减小上覆岩层破坏及地表下沉的作，填技地质条件 1 中国煤炭科工集团科技创新基金 *,2011MS01, 4用。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 力及采动的影响自然垮落，降低了整机截割功率到改善，销轴强度经受了考验，破岩能力进一步的提

升取得不错效果，。同时还能够提高原煤块率约左右经济效，10% ，结语 5

益显著。该采煤工艺及采煤机能够很好地解决我国

前厚煤层开采存在的突出问题提高块率增加的经济效益对提高我国厚目 =7.5×90%×600×220×，

万元煤层1.4×,800-500,×10%= 3742.2

开采在投入成本减少节能环保资源回收率和、、增收节支总额 =800 +176.256 +9 009 +3 742.2 =

块亿元 1.37

率提高各方面都具有明显的作用此采煤工艺和，综上所述该采煤机从设备投入成本减少，、采煤机的成功研制对促进我国厚煤层安全高、节能环保资源回收率和块率提高各方面都具有、产高、明显的经济效益如推广至全国各大矿井使用，，效开采具有重要意义和社会效益，填补了我国 7 经济社会效益更加可观。 4 应用情况 m

年月至月在晋煤集团赵庄矿井下进 2012 2 8 以上厚煤层一次采全高开采的空白为厚煤层开，行了的工业性试验共采煤万验证了该 150 d ，67 t，采提供了一种新的方法和装备支撑。采煤机的割煤效率破岩能力整体适应能力可、、、参考文献 ,靠性等取得预计试验目标但也存在许多问题经，，。苗艳才新型大采高采煤机设计煤矿机械 ,1,. ,J,. ，2013，34,11,14,1) 过改进后于年月至月在晋煤集团赵， 2013 3 8 144.作者简介乔李宁女山西晋城人机械工程师从事, ,1981- ,，，，，庄矿 ,,王德春多电机横向布置电牵引采煤机的设计,,煤矿机械，， 2. J. 201132矿山机械设计工作，电子信箱 , qln129@126.com. , (5)10)21.井下进行工业性试验共采煤万过煤空间得，81 t。责任编辑庞振峰收稿日期 ,,2014)05)15 ,,伍丽娅，冯泾若短壁工作面综采放顶煤设备配套和采煤工艺 ,, 3. J.217 煤矿开采，,， 2003(3)23)2285.

范文五：采煤机型号

采煤机型号

采煤机型号组成：

－

无链电牵引

分隔符号：右边无代号时不标出

装机总功率（kW）

分隔符号：代表多电机横向布置方式

截割电机功率（kW）

采煤机代号：M－采煤机 G－滚筒式

MXA-300型采煤机型号含义：M-采煤机 XA-西安 300-截割功率/装机功率

采煤机型号MWG-200/475：M煤机W无链牵引G滚筒式

MWG-200/475-W无锡采煤机型号含义是什么：液压牵引采煤机该机具有结构简单、操作方便、适应性强、安全可靠的特点,性能卓越

采煤机 MG 400/920QWD型号是什么含义

技术参数：截割高度(m), 煤层倾角(°): 2.0~4.0, ≤18

总功率(kW): 920

截割功率(kW): 2×400

牵引功率(kW): 2×50

泵站功率(kW): 18.5

电压等级（V）: 1140,3300

最大截割高度(mm): 3782,3882,4002

下切深度(mm): 416,516,636

滚筒直径(mm): 1800,2000,2240

滚筒转速(r/min): 32.5, 28.5

截深(mm): 630,800,1000

摇臂长度(mm): 2402

机面高度(mm): 1547

摇臂摆动中心距(mm): 7338

调速方式: 机载交流变频调速

牵引方式: 齿轮销轨式

牵引力(kN): 600/400

牵引速度(m/min): 8.7/14.5

重量(t): ~46

配套工作面输送机: SGZ880，SGZ830，SGZ764 详细信息计量单位：个

适用范围：严格按煤矿安全有关规定使用。

执行标准： MT/T81-1998 MT/T82-1998,Q/TDS-1-039-2007

条码：

配套件及说明：

配套用矿用隔爆兼本质安全型采煤机电控箱、矿用隔爆型采煤机变频调速控制箱、采煤机用隔爆型三相异步电动机、采煤机牵引用隔爆型三相异步电动机、泵站用隔爆型三相异步电动机、隔爆型电磁铁、煤矿用低浓度甲烷传感器、采煤机无线电遥控发射机、采煤机屏蔽橡套软电缆、采煤机金属屏蔽橡套软电缆、煤矿用移动轻型橡套软电缆、煤矿用移动轻型屏蔽橡套软电缆、二层钢丝编织液压支架胶管总成、采煤机螺旋滚筒应有安全标志。

鸡西煤机厂：

MG150/375-W;MG160/390-WD;MG170/410-WD;MG200/490-W;MG250/590-W ;MG300/690-W ;MG200/500-WD;MG250/600-WD;MG300/700-WD;MG132/320-W(WD) ;MG150/355-W;MG132/310-BW;MG200/575-W;MG200/475-W;MG250/591-WD;MG250/601-WD(QWD);

MG300/701-WD;MG610/1400-WD;MG80/200-BW;MG100/240-BW;MG300/730-WD;MG250/630-WD;MG200/530-WD;MG2×100/460-WD ;MG2×100/465-W ;MG800/2040-WD;MG700/1840-WD;MG500/1180-WD;MG2×150/700-WD;MG700/1660-WD ;MG180/420-BWD；等。

采煤机专用电缆型号有那些?

这要根据采煤机的功率来看了，比方说鸡西煤机厂的240采煤机用的是截割MCP-0.66/1.14 3×16+1×6+3×2.5 牵引MCP-0.66/1.14 4×4+3×2.5 730采煤机用的就是截割MPC-1.9/3.3 3×70＋1×16＋4×4 牵引MCP-0.66/1.14 3×35＋1×6＋4×4 这个厂家都会给出具体的配套！

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