國內外采煤機的發展及mg300(250)700(600)-wd型無鏈電牽引采煤機(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 橋、風門等構成。 排水系統由巷道中的水溝、水倉、水泵峒室、水泵及排水管路組成。 供電系統要求不得中斷、以保安全，因此供電電流為雙回路，同時進入采區和回風道 的電器設備都必須采用礦用防爆型，防止瓦斯爆炸。 輔 助運輸系統包括人員上下和材料，設備的運輸。 安全系統包括預防瓦斯爆炸、瓦斯突出，以及井下火災和水災所需要的救治設備、設施、器材、儀表和監測系統。 采掘工作面 采煤工作面是地下采煤的工作場所，隨著采煤的進行，工作面不斷向前推進，原來的采場即成為采空區。長壁工作面采煤的工序為破煤、裝煤、運煤、支護及控頂等五項；短壁工作面只有前四個工序。以滾筒式采煤機為主，組成長壁工作面綜合機械化設備，可以完成五個主要工序，稱為綜合機械化采煤，簡稱綜采，此工作面稱綜采工作面。 掘進工作面是井巷掘進的工 作場所，分為巖巷、煤巷和半煤巖巷三種。掘進工序分破巖、裝運和支護三項。掘進方法分兩種，一為鉆爆法，二為使用掘進機。前者應用范圍廣但機械化程度低，后者包括全斷面巖巷掘進機及懸臂式掘進機兩種。煤礦一般廣泛使用懸臂式掘進機，包括掘進機、轉載機、運輸機和支護設備共同組成掘進綜合機械化，完成三道主要工序，稱為綜掘。 永城職業學院畢業設計（論文） 國內外采煤機的發展及現狀 第 共 32 頁 11 頁 采煤機械化分級 按中國煤礦的地質情況及實際生產狀況，將機械化分為三級： 普通機械化采煤，簡稱普采，采煤工作面裝有采煤機、可彎曲鏈板輸送機和摩擦式金屬支柱、金屬頂梁設備，可完成前三工序機械化 ，但功率較小，一般工作面年產量 15～ 20 萬噸。 高檔普通機械化采煤，簡稱高檔普采。采煤工作面裝有采煤機，可彎曲鏈板輸送機，液壓支柱和金屬頂梁，可使前三工序機械化。由于有液壓支柱，因此頂板維護狀況良好，支護和控頂雖為手工操作，但勞動強度大為減輕，功率亦較大，年產量為 20～ 30 萬噸。 國內外采煤機械的發展及其現狀 采煤機設計模型及手段可以反應現代化采掘機械的技術水平；裝機總功率 2021kW、牽引速度達 30m/mim、生產能力 2021t/h、截割高度 、滾筒壽命大于 500 萬噸；具有建立在微機基礎上的 智能化監測、監控和保護系統技術；實現交互式人機對話、遠程控制，具有工況監測及運行狀態顯示、數據采集、儲存及傳輸、故障診斷及預警、自動控制、自動調高等多種功能技術；實現液壓支架、輸送機的信號交流和聯動控制等功能及整個工作面自動化技術，井下、地面兩級故障診斷及維修管理系統機電一體化技。 把煤從煤層上截落下來并運出采煤工作面，這個煤炭生產的兩個主要工序。使用刮板輸送機實現煤的運輸，而把煤從煤層截落下來并裝入輸送機，則是由采煤機來完成。采煤機完成了洛美和裝煤的這兩個主要工序，就實現了煤炭開采的機械化。 本世紀四十年 代初，英國和原蘇聯相繼研制出了鏈式采煤機。這種采煤機是用截鏈截煤落煤，在截鏈上安裝被稱為截齒的專用截五煤刀具，這種采煤機工作效率低。五十年到初，英國和德國相繼研制除了滾筒采煤機。才這種采煤機上安裝有截煤滾筒，這是一種圓筒形部件，其上裝有截齒，用截煤滾筒實現截煤和裝煤。這種采煤機與可彎曲輸送機配套，奠定了煤炭開采機械化的基礎。這種采煤機的兩個缺點也是決定它更新的得點使得采煤機不斷更新和完善，進入六十年代，英國、德國、法國以及前蘇聯先后對采煤機的截割滾筒做出兩項革命性改進。其一是截煤滾筒可以在使用中調節起高度， 完全解決對煤層賦予田間的適用性；第二項是把圓筒形截煤滾筒改進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。這兩項改進稱為現代化采煤機械的基礎。 六十年代以后，刨煤機也有了長足的改進，滑行刨的研制成功，使刨煤機成為與采煤機競爭的采煤機設備。 可調高螺旋滾筒采煤機或刨煤機與液壓支架和可彎曲輸送機設備，構成綜合機械化采煤設備。使煤炭生產進入高產、高效、安全、和可靠的現代化發展階段。從此，綜合機械化采煤設備成為各國地下開采煤礦的發展方向。 自七十年代以來，綜合機械化采煤設備朝著大功率、遙控、遙測方向發展， 其性能日益完善，生產率和可靠性進一步提高。工況自動監測，故障診斷以及計算機數據處理和數顯等先進的監控技術已經在采煤機上的到應用，現代采煤機已經發展成為高科技機電一體化產品。 我國在地下開采煤礦紅應用采煤機械始于五十年代初。當時從蘇聯引進鏈式姐妹機和鏈式聯合采煤機，并進行組織自行生產。由于這種采煤機械生產率低，沒能在我國普遍推廣使用。六十年代，我國從波蘭引進了滾筒式采煤機，并組織自行制造同類機械。七十年代初，我國從英國、德國、波蘭和法國等國家大量引進雙滾筒可調高采煤機，并組織制造同類型設備，我國開始大規模研制 和生產現代化采煤設備。 自七十年代初至今，經過幾十年的引進和開發相結合的發展過程，現在我國已經能自行設計和生產適合于各種煤層賦予條件的滾筒式采煤機。為了更好的發展必須加大煤炭生產機永城職業學院畢業設計（論文） 國內外采煤機的發展及現狀 第 共 32 頁 12 頁 械化力度，大幅度提高煤炭生產率。這就要求我們不斷開發出技術先進、高效并可靠的新型采煤機，不僅滿足國內生產之需，而且力爭打入國際市場。 薄煤層采煤機的分類及其特點 由于受到煤層厚度的限制，薄煤層采煤機分為騎溜子式和爬底板式兩類。 騎溜子式采煤機的機身騎在刮板輸送機上，并靠其支撐和導向。當電動機功率為 100KW時，電動機高度 h=350mm，國美空間高度至少為 C=140~160mm，輸送機中部槽高度為180~190mm，則機面高度至少達到 A=600~，頂板下沉厚度以及過機空間高度 Y（通常 Y=90~200mm），則騎溜子薄煤層采煤機只能適用于 ~ 以上的煤層（小值對單滾筒，大值對雙滾筒）。如果電動機功率加大，則電動機高度相應增大，因而最小采高還要加大。 爬底板式采煤機，機身位于機道內，因而機面高度降低，使過煤空間高度及過機空間高度增大（ ? 240mm），這不僅改善了機器性能，而且可使采煤機在 ~ 的及薄煤層中工作。采用機身在煤壁側機道內的爬底板式采煤機的工作面通風斷面大，提高了工作的安全性。因此，爬底板采煤機是當前薄煤層采煤機主要的發展方向。 薄煤層采煤機在我國的應用情況 我國薄煤層采煤機的研究始于 60 年代。 60 年代初 ,在頓巴斯 1 型采煤機基礎上 ,我國開始自行研制生產采煤機。這類薄煤層滾筒采煤機主要有 MLQ 系列采煤機 ,如 1964 年生產的MLQ64 型 ,1980 年生產的 MLQ80 型淺截石單滾筒采煤機 ,另外還有 MLQ3100 型采煤機。 70 年代至 80 年代初期 ,我國自行研制開發了中小功率薄煤層滾筒采煤機。比較典型的有山東煤研所和淄博礦務局研制的 ZB2100 型單滾筒騎輸送機采煤機。 ZB2100 型采煤機裝機功率 100kW,鏈牽引 ,牽引傳動方式為液壓調速加齒輪減速。牽引力 90kN,牽引速度 0～214m/min,采高 0175～ 113m、煤質硬度為中硬以下的緩傾斜薄煤層。 80 年代 ,我們在引進了德國、英國等采煤機生產技術的基礎上 ,自主開發和制造適應我國不同的煤層條件的滾筒式采煤機系列產品 ,并在 90 年代中期初步完成了主導機型 ,由液壓牽引采煤機向電牽引采煤機升級換型工作。 1980 年 ,黑龍江煤礦機械研究所和雞西煤礦機械廠共同開發出 BM 系列騎輸送機滾筒采煤機 ,其中 BM100 型雙滾筒采煤機 ,性能良好 ,能自開缺口、強度高、工作可靠 ,在我國薄煤層采煤中廣泛應用。但是用雙滾筒采薄煤層 ,結構較復雜 ,機身又長 ,所以使用不便 ,于是又生產出更加簡化的 BMD100 型單滾筒薄煤層采煤機。 進入 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技術 ,1997 年 ,由務局、煤科總院上海分院聯合研制了 M G200/450B WD 型薄煤層采煤機 ,該采用多電機驅動、交流變頻調速、無鏈牽引總裝機功率達 450kW,其中截割功率 2牽引功率 225kW,牽引力 400kN,牽引速 6m/min。采用騎輸送機布置方式 ,可用于110～ 117m 的薄煤層綜合機械化工作面。樣機于 1997 年 12 月在晉華宮煤礦 9層 83 面投入使用 ,取得了最高月產量 916 萬噸、產量 5300 噸的好成績。國內幾種類型薄煤層采煤情況比較見表 41。 表 41 我國幾種類型薄煤層采煤機基本情況比較 型號 采高范圍 /M 牽引力 /KN 牽引方式 生產年代 永城職業學院畢業設計（論文） 國內外采煤機的發展及現狀 第 共 32 頁 13 頁 我國薄煤層采煤機經過 40 多年的發展 ,技術已趨成熟。但一個突出的問題是 :目前我國薄煤層采煤機為方便設計 ,在行走機構上均采用中厚煤層采煤機所用的相關參數 ,例 如銷排節距 ,一般大都采用 126mm。這樣做雖能保證其正常運行 ,但其強度余量過大。 近幾年來 ,我國薄煤層采煤機得到了很大的發展 ,但在質量和壽命和高新技術應用等方面與國內大型采煤機 ,特別是與國外采煤機相比 ,還存在較大的差距。因此我們還需要進一步的改進和更新。 薄煤層采煤機的優點機器局限性 我國薄煤層資源分布廣泛 ,113m 以下煤層可采儲量約占全部可采儲量的 20%。在一些省、區薄煤層儲量比重很大 ,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 ,有些省份薄煤層凈占 50%以 上 ,而且薄煤層分布廣 ,煤質好。但由于其開采煤層厚度薄 ,與中厚和厚煤層相比 ,薄煤層機械化開采存在著工作條件差 ,設備移動困難 ,煤層厚度變化、斷層等地質構造 ,對薄煤層設備生產性能影響大 ,以及投入產出比高、經濟效益不如厚與中厚煤層等特殊問題 ,造成薄煤層機械化開采技術發展速度相對緩慢。 另外 ,對一些薄、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期得不到及時開采 ,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 ,研制適合我國實際國情的薄煤層采煤機 ,以適應不同的煤層結構 ,提高薄煤層采煤的工作效率是當務之急。 薄煤層采煤機設計的目的及意義 在產品的總體方案設計階段，首先要明確產品必須實現哪些功能，還要明確用戶使用產品的各種條件和用戶對產品的要求和愿望。然后根據國家的技術經濟政策，基于設計能力和產品制造技術水平，從宏觀方面考慮所要求的功能。并能實現用戶要求的各種結構方案，最后經過技術經濟評價，確定一種或兩種結構方案繼續進行結構設計。因此，通過總體結構的方案設計，不至于使產品結構方案出現大的失誤 ，也不至于從開始設計時就糾纏與具體的結構細節而忽略拉總體結構的合理性，甚至照成設計的返工而浪費時間。在此基礎上再對薄煤層采煤機的截割部進行細致設計使其有更高的生產效率 . 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 永城職業學院畢業設計（論文） 國內外采煤機的發展及現狀 第 共 32 頁 14 頁 對滾筒式采煤機的使用經驗表明只有按照 “量體裁衣 ”的原則來設計采煤機，這樣的采煤機才能在煤炭開采中滿足要求。到本世紀末，我國原煤的產量必須超過十四億噸。才能滿足我國工農業生產發展的需要。為此必須加大煤炭生產機械化力度，大幅度提高煤炭生產率。這就要求我們不斷開采出技術先進，高效率并且可靠的新型采煤機，不僅滿足過內生產之需，而且力爭打入國際市場。 雖然薄煤層采煤機的型號、規格有許多 ,但它的各主要組成部分大同小異，其區別主要在截割機構的傳動和截割部上 ,因此合理選擇薄煤層采煤機的截割部的參數，可以改善其工作性能和減少采煤比能耗。選擇這個題目就是要進一步熟悉薄煤層采煤機各部分的工作原理，對其進行更好的改進，并對它的截割部減速器進行細致分析設計，使其耐用并且省時省力容易裝修，使其在工作中能夠有更好的經濟效益。 第五章 MG300(250)/700(600)WD 型無鏈電牽引采煤機 一、概述 MG300/70