采煤机械概述

1、1-1 采煤机械的发展概况 采煤机械是机械化采煤工作面的主要机械设备，其功能是落煤和装煤，目前应用最广泛的采煤机械是滚筒采煤机和刨煤机。 一、滚筒式采煤机 由于滚筒式采煤机采高范围大，适应各种煤层和较复杂的顶底板条件，因而应用广泛。滚筒式采煤机有单滚筒和双滚筒之分，但单滚筒采煤机不能适应机械化发展的需要，特别是不能适应中厚煤层一次采全高和免开工作面缺口的需要，因而出现了双滚筒采煤机。 1、滚筒式采煤机的发展2、双滚筒采煤机的主要特点 1）滚筒调高范围大，用于中厚煤层可以一次采全高，并能适应煤层厚度变化和底板起伏不平的条件； 2）采煤机运行到工作面两端时，滚筒可截到工作面端头，甚至伸到顺槽中，因

2、而可自开工作面两端的切口； 3）功率大，机械强度高，能截割各种硬度的煤，并可截割夹矸层和部分顶底板岩石；4）牵引速度较大，生产能力高； 5）具有比较完善的保护装置； 6）操作方便；7）附属装置日趋完善； 8）设备、系统控制和诊断，大量采用微电子技术、计算机技术和机电一体化技术，进一步提高了设备的自动控制功能和可靠性。 3、滚筒式采煤机的改进方向1）进一步扩大采煤机的适用范围； 2）提高采煤机的生产能力； 3）完善设备的监测和控制系统，提高机器运行的可靠性和安全性，向智能化和自动化方向发展； 4）提高液压牵引元件的性能和寿命，完善牵引部液压系统，提高工作可靠性；发展无链牵引装置和电牵引技术，向采

3、煤机器人方向迈进； 5）研制长寿强力滚筒，改进现有滚筒结构，并研制新的截割机构，降低截割能量的消耗，减少粉煤和煤尘量； 6）研制电动机横向布置的结构形式，由一机驱动向多机驱动发展；自动控制滚筒高度，避免截割顶底板岩石，防止过载和减少粉尘，减轻司机劳动量；改进滚筒内外喷雾装置，进一步提高降尘效果；二、刨煤机 1、应用：主要用于煤质较软不粘顶板、顶底板较稳定的薄煤层。 2、特点：截深浅、牵引速度高、刨落煤的块度大、煤尘少、劳动条件好、结构简单、工作可靠。但对地质条件的适应性不如滚筒式采煤机，调高比较困难，开采硬煤层较难，刨头与输送机和底板的摩擦阻力大、效率低。 新型刨煤机已逐步克服这些缺点，以扩大

4、其适用范围。并且由于刨煤机本身的优点，一些国家规定，凡是工作面条件适合时，应优先采用刨煤机。1-2 滚筒式采煤机的分类及组成一、滚筒式采煤机的分类 1、按工作机构可分为：单滚筒式和双滚筒式； 2、按牵引方式可分为：链牵引和无链牵引； 3、按牵引部位置可分为：内牵引和外牵引； 4、按牵引部传动方式可分为：机械牵引、液压牵引和电牵引；二、滚筒式采煤机的组成 滚筒式采煤机主要由电动机、截割部、牵引部和辅助装置四大部分组成。1、电动机 作用：提供动力，通过传动机构分别驱动截割部和牵引部，为采煤机提供落煤、装煤及沿工作面运行所需的动力。2、截割部作用：直接落、装煤的部分。组成：1）螺旋滚筒2）摇臂减速器

5、3）固定减速器4）挡煤板 滚筒直径是指从截齿尖处量得的直径，截齿的截割速度是指齿尖的线速度。60dnv截式中d滚筒直径，；n滚筒转速，r/min。双滚筒采煤机滚筒布置方式： a、分别布置在机身两侧：机器结构对称，工作稳定性好，装煤效果好，可自开工作面两端缺口，进行双向采煤，工作面产量大，应用广泛。 b、两滚筒布置在同一端：机身较短，灵活性较大，空顶面积小，但机身偏重，工作稳定性差，只能自开工作面一端缺口，且机身中部滚筒装煤效果较差。 3、牵引部 作用：通过牵引机构和牵引部减速机，驱使采煤机沿工作面行走。牵引机构有链牵引和无链牵引两种结构。4、辅助装置 主要包括底托架、冷却喷雾装置和防滑装置等。

6、 1）底托架作用：托高机身，使采煤机骑在输送机上，下面有一定的过煤空间；同时用螺钉连接固定机器各部分为一个整体。 2）冷却喷雾装置作用：减少煤尘及防止煤尘飞扬，保护工人身体健康。 3）防滑装置作用：防止采煤机上行牵引断链时下滑，引起事故。1-3 机械化采煤的类型及工作过程 机械化采煤工作面分为普通机械化工作面（简称普采）和综合机械化工作面（简称综采）。其主要区别是工作面支护设备不同。 一、普通机械化采煤工作面1、设备配置： 单滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、金属支柱和铰接顶梁等。如以单体液压支柱代替金属支柱，则称为高档普采。图15 普通机械化工作面布置图2、采煤工艺过程：a、一刀一进方式1）采煤

7、机的滚筒进入下缺口，然后由下向上采煤。 2）紧随采煤机之后，清理顶煤，挂顶梁。 3）在采煤机后面清出新机道，并在距采煤机1015处开始推移刮板输送机。 4）输送机移到新机道上以后，在悬挂的顶梁下面支撑金属支柱或单体液压支柱。 b、往返一刀一进方式 若采高较大或煤质粘顶，特别是顶板不太稳定时，采煤机由下向上牵引沿顶板采上部煤，裸露的岩石顶板由金属支柱和铰接顶梁及时支护，然后采煤机由上向下牵引沿底板采下部煤，随后将输送机推移至新的煤壁。采煤机沿工作面上下往返牵引一次，才能实现一个完整的工作循环。3、特点 工作面设备投资较少，但由于要用人力挂顶梁、架设和回收支柱，所以生产效率低、安全性差。且采煤机骑在输送机上工作，由于输送机机头机尾的限制，不可能采到工作面端头，所以在两端需人工预先开出上下缺口，一般上缺口10左右，下缺口78，缺口宽1.2左右。 二、综合机械化采煤工作面1、设备配置：双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架等。 2、采煤工艺过程：1）采煤机自工作面一端开始向另一端采煤。 2）随着采煤机的移动，紧接着移动液压支架，以便及时支护顶板。3）在采煤机后面约10处，推移刮板输送机。 当采煤机移到工作面另一端，各工序相应完成之后，就实现了一个完整的工作循环。图16 综合机械化采煤工作面布置图综采工作面双滚筒采煤机双滚筒采煤机 双滚筒采煤机工作方式如图所示