第一节 采煤 机 械概述

1、第一章 采煤 机 械 采煤机械的作用：把煤由煤层中把煤由煤层中破破落下来落下来并在破煤的同时实现装煤。并在破煤的同时实现装煤。机械化采煤工艺机械化采煤工艺：包括落煤、装煤、运输、包括落煤、装煤、运输、支护、采空区处理。支护、采空区处理。采煤机采煤机械：械：完成了完成了落煤和装煤落煤和装煤两道工序。两道工序。三种采煤机适应的范围：滚筒式和刨削式采煤机适用于长壁式采煤工作面；连续式采煤机适用于房柱式采煤方法以及全煤巷道快速掘进采煤。滚筒式采煤机：采高范围大，对各种煤层适应性强，能截割硬煤，并能适应较复杂的顶底板条件，因而得到了广泛的应用。刨煤机：要求的煤层地质 条件较严，一般适用于薄煤层或极薄煤层

2、。但刨煤机结构简单，尤其在薄煤层条件下劳动生产率较高。连续采煤机：用于开采，也可以作为工作面运输、通风巷道的快速掘进设备。适用于薄、中厚及厚煤层的开采 第一节采煤机械的概述基本知识与基本技能基本知识：1、滚筒采煤机的分类、基本组成和主要作用2、双滚筒采煤机总体结构布置3、螺旋滚筒和截齿4、滚筒采煤机截削方式基本技能：1、采煤机的安装准备与吊装2、采煤机的解体与运输3、采煤机在工作面的安装一、滚筒采煤机的分类、基本组成和主要作用（一）采采煤机不同的分类方法：煤机不同的分类方法：按滚筒的数目分按滚筒的数目分单滚筒、双滚筒采煤机单滚筒、双滚筒采煤机按工作机构型式按工作机构型式可分为滚筒式、钻削式和链

3、式；可分为滚筒式、钻削式和链式；按牵引方式按牵引方式可分为链牵引和无链牵引；可分为链牵引和无链牵引；按牵引部位置按牵引部位置可分为内牵引和外牵引；可分为内牵引和外牵引；按牵引部传动方式按牵引部传动方式可分为机械牵引、液压牵引和可分为机械牵引、液压牵引和电牵引；电牵引；按工作机构位置按工作机构位置可分为端头式和侧面式。可分为端头式和侧面式。（一）、滚筒采煤机的分类 （2 2）按照煤层厚度有厚（）按照煤层厚度有厚（3.5m3.5m）. .中厚（中厚（1.33.5m1.33.5m）. .薄煤层薄煤层( (1.3m)1.3m)采煤机之分；采煤机之分；（3）按照调高方式有千斤顶调高、机身调高及摇臂调高式

4、滚筒采煤机之分；（一）滚筒采煤机的分类（1 1）按照滚筒数量有单滚筒、双滚筒之分；按照滚筒数量有单滚筒、双滚筒之分； 在较薄的煤层中使用较多在较薄的煤层中使用较多. .特点是：机身短、重量轻，特点是：机身短、重量轻，不能开切口不能开切口. .MDY-150 在中厚、厚煤层中使用特在中厚、厚煤层中使用特点是：调高范围大点是：调高范围大. .生产率高生产率高可自开缺口可自开缺口 MG-3752、滚筒采煤机的分类（2 2）按照煤层厚度有厚（）按照煤层厚度有厚（3.5m3.5m）. .中厚中厚（1.33.5m1.33.5m）. .薄煤层薄煤层( (1.3m)1.3m)采煤机之分；采煤机之分；（3 3）

5、按照调高方式有千斤顶调高、机身调高及摇臂）按照调高方式有千斤顶调高、机身调高及摇臂调高式滚筒采煤机之分；调高式滚筒采煤机之分；（一）、滚筒采煤机的分类（4 4）按机身设置有骑输送机）按机身设置有骑输送机. .爬地板式采煤机之分；爬地板式采煤机之分；（5 5）按牵引控制方式有机械牵引、液压牵引和电牵）按牵引控制方式有机械牵引、液压牵引和电牵引之分；引之分；（6 6）按牵引方式分有钢丝绳牵引、锚链牵引和无链）按牵引方式分有钢丝绳牵引、锚链牵引和无链牵引之分；牵引之分；（一）、滚筒采煤机的分类（7 7）按电动机布置方式分有轴向平行煤壁布置和垂直）按电动机布置方式分有轴向平行煤壁布置和垂直煤壁布置采煤

6、机之分；煤壁布置采煤机之分；（8 8）按适应煤层倾角条件分有缓倾斜煤层、倾斜煤层）按适应煤层倾角条件分有缓倾斜煤层、倾斜煤层和急倾斜煤层采煤机之分和急倾斜煤层采煤机之分；（9 9）按工作面布置方式分有长壁）按工作面布置方式分有长壁. .短壁采煤机之分；短壁采煤机之分；（1010）按牵引机构有内牵引和外牵引采煤机之分；）按牵引机构有内牵引和外牵引采煤机之分；最常用的是：按截割机构分类的单滚筒、双滚筒；按牵引控制方式分类的机械牵引、液压牵引、电牵引；按牵引方式分类的钢丝绳牵引、锚链牵引、无链牵引。 （二）（二）、滚筒采煤机的组成、滚筒采煤机的组成及作用及作用1.主要组成：它主要由电动机、牵引部、截

7、割部和附属装置等部分组成。（二）、滚筒采煤机的组成及作用（1 1）截割部）截割部：采煤机的工作部分，担负落、装煤的采煤机的工作部分，担负落、装煤的任务任务由由工作机构工作机构和和传动机构传动机构组成，其中工作机构包组成，其中工作机构包括螺旋滚筒和档煤板，传动机构包括摇臂减速器和括螺旋滚筒和档煤板，传动机构包括摇臂减速器和固定减速器固定减速器。（2 2）牵引部：）牵引部：采煤机的行走部分，担负移动采煤机的采煤机的行走部分，担负移动采煤机的任务。任务。2 2、作用：、作用：（3 3）电气部：）电气部：采煤机的动力部分，实现启动停止及采煤机的动力部分，实现启动停止及多项保护。多项保护。通过传动机构将

8、动力传递给截割部的工通过传动机构将动力传递给截割部的工作机构和牵引部的牵引机构，为采煤机提供落煤装作机构和牵引部的牵引机构，为采煤机提供落煤装煤及沿工作面运行所需的动力。煤及沿工作面运行所需的动力。（4 4）附属装置：）附属装置：采煤机的辅助部分，包括控制机构、采煤机的辅助部分，包括控制机构、连接机构、电缆水管拖移、调高调斜、冷却、喷雾、连接机构、电缆水管拖移、调高调斜、冷却、喷雾、防滑装置防滑装置等。等。用来保证采煤机安全、可靠地工作。用来保证采煤机安全、可靠地工作。滚筒式采煤机二、双滚筒采煤机总体结构布置1 1、电动机纵向（沿轴向）布置方式、电动机纵向（沿轴向）布置方式 有链牵引采煤机的总

9、体布置方式有链牵引采煤机的总体布置方式11截割部；截割部；22电动机；电动机；33牵引部；牵引部；44滚筒；滚筒；55摇臂摇臂无链牵引采煤机的总体布置方式无链牵引采煤机的总体布置方式 11截割部；截割部；22电动机；电动机；33牵引部；牵引部；44滚筒；滚筒；55摇臂；摇臂；66行走部；行走部；77行截合一截割部；行截合一截割部；88电控箱电控箱2 2、多电动机横向布置方式、多电动机横向布置方式多电动机驱动采煤机总体布置方式多电动机驱动采煤机总体布置方式11电控箱；电控箱；22牵引部电动机；牵引部电动机；33牵引部；牵引部；44滚筒；滚筒；55摇臂摇臂66截割部电动机；截割部电动机；77行走部

10、；行走部；88行牵合一牵引部；行牵合一牵引部；99变频调速及电控箱变频调速及电控箱有链液压牵引有链液压牵引 无链液压牵引无链液压牵引 无链牵引无链牵引 三、螺旋滚筒和截齿（一）螺旋滚筒：螺旋滚筒由螺旋叶片1、端盘2、齿座3、喷嘴4、轮毂5及截齿6等部分组成，如图所示。旋叶片图-螺旋滚筒1-螺旋叶片；2-端盘；3-齿座；4-喷嘴；5-轮毂；6-截齿；螺旋滚筒（简称滚筒）是滚筒采煤机的截割机构，起着落煤和装煤的机构。滚筒式采煤机是滚筒式采煤机是指在圆柱指在圆柱表面焊上螺旋叶片，叶片的端部按一定的表面焊上螺旋叶片，叶片的端部按一定的规律焊上规律焊上齿座，在齿座中固定有截齿；在滚筒端部齿座，在齿座中固

11、定有截齿；在滚筒端部焊有端盘。焊有端盘。通过这样的螺旋滚筒，一边转动，一边向通过这样的螺旋滚筒，一边转动，一边向前运动，前运动，使截齿截入煤体，将煤大块地破碎下来。使截齿截入煤体，将煤大块地破碎下来。其中，螺旋叶片的作用是用来将落下的煤其中，螺旋叶片的作用是用来将落下的煤推入溜槽；端盘的作用是切出整齐的煤壁推入溜槽；端盘的作用是切出整齐的煤壁.还可用于打开切眼；齿座用于安装截齿还可用于打开切眼；齿座用于安装截齿 .喷喷嘴用于喷雾灭尘嘴用于喷雾灭尘.筒壳组装滚筒。筒壳组装滚筒。n旋向是指螺旋滚筒的螺旋线排列的方向，旋向是指螺旋滚筒的螺旋线排列的方向，有左旋和右旋之分，双滚筒采煤机中的选有左旋和右

12、旋之分，双滚筒采煤机中的选用原则是：左转左旋、右转右旋，这是从用原则是：左转左旋、右转右旋，这是从滚筒割煤后排煤的效果考虑的。滚筒割煤后排煤的效果考虑的。（二）、截齿 （1）对截齿的要求）对截齿的要求a高强度和耐磨性；高强度和耐磨性；b合理的几何参数；合理的几何参数；c固定可靠；固定可靠；d拆装方便。拆装方便。 扁形截齿的刀体是沿滚筒的半径方向安装的，故常称为扁形截齿的刀体是沿滚筒的半径方向安装的，故常称为径向截齿径向截齿。这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬。这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬煤耗和粘性煤。煤耗和粘性煤。 镐形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为镐形截齿的刀体

13、安装方向接近于滚筒的切线，又称为切向截齿切向截齿。这种截齿一般在脆性煤耗和节理发达的煤层中。这种截齿一般在脆性煤耗和节理发达的煤层中具有较好的截割性能。具有较好的截割性能。 扁扁 形形 截截 齿齿 定义：截齿是沿着滚筒的半径方向安装的定义：截齿是沿着滚筒的半径方向安装的 ，又叫径向齿，也可叫径向扁形齿。又叫径向齿，也可叫径向扁形齿。 固定方式：大部分用柱销。固定方式：大部分用柱销。 适用性：黏性大、夹石多的硬煤层适用性：黏性大、夹石多的硬煤层 。 镐镐 形形 截截 齿齿 定义：截齿的安装方向和滚筒的半径方向定义：截齿的安装方向和滚筒的半径方向有一定的夹角，又叫切向齿，也可叫切向镐形齿。有一定的

14、夹角，又叫切向齿，也可叫切向镐形齿。 固定方式：弹簧卡圈。固定方式：弹簧卡圈。 适用性：脆性大、裂缝多的软煤层。适用性：脆性大、裂缝多的软煤层。（三）（三）截齿的材料及技术要求截齿的材料及技术要求及及截齿损坏形式截齿损坏形式1 1、 截齿的材料及技术要求截齿的材料及技术要求：硬质合金头硬质合金头的材料：的材料：YG-8CYG-8C或或YG-11CYG-11C Y- Y- 硬质合金硬质合金 ； G- G- 钴，起粘结作用，以增加强度和韧性；钴，起粘结作用，以增加强度和韧性； 数字数字- - 含钴的百分数；含钴的百分数； C- C- 粗粒状的碳化钨合金，具有很高的硬粗粒状的碳化钨合金，具有很高的硬

15、度度 和耐磨性，但很脆。和耐磨性，但很脆。 刀身刀身的材料：的材料：40Cr40Cr、35SiMnV35SiMnV、35CrMnSi.35CrMnSi.2 2、截齿失效形式及寿命截齿失效形式及寿命：失效形式：失效形式：磨损、弯曲、崩合金片、掉合金层、折磨损、弯曲、崩合金片、掉合金层、折弯、丢失等，其中主要是磨损。弯、丢失等，其中主要是磨损。截齿磨损程度截齿磨损程度主要取决于煤层及夹矸的磨蚀性，磨主要取决于煤层及夹矸的磨蚀性，磨损后齿端与煤的接触面积增大，截割阻力急剧上升。损后齿端与煤的接触面积增大，截割阻力急剧上升。一般规定截齿齿尖的硬质合金磨去一般规定截齿齿尖的硬质合金磨去1.51.53mm

16、3mm或与煤或与煤的接触面积大于的接触面积大于1cm1cm2 2时应及时更换。其他失效形式时应及时更换。其他失效形式出现时，也必须及时更换。出现时，也必须及时更换。截齿的消耗量截齿的消耗量：一般为：一般为1010100100个个/kt/kt煤，在生产中煤，在生产中应尽量修复截齿，降低消耗。应尽量修复截齿，降低消耗。四、滚筒采煤机的截割方式一、一、单滚筒单滚筒采煤机的割煤方式采煤机的割煤方式 1、采煤机单向割煤、采煤机单向割煤 特点：采煤机单程割煤，回程特点：采煤机单程割煤，回程跑空刀装煤，沿工作面往返一跑空刀装煤，沿工作面往返一次进一刀。有上行式和下行式。次进一刀。有上行式和下行式。 上行式是

17、指从工作面下端向上行驶时割煤，它上行式是指从工作面下端向上行驶时割煤，它. .司机吸司机吸尘少，但阻力大尘少，但阻力大. .顶板暴露面积大，适用于倾角小、煤质顶板暴露面积大，适用于倾角小、煤质软的情况。下行式恰相反，它软的情况。下行式恰相反，它. .装煤效果好，阻力小利于装煤效果好，阻力小利于安全，能防止下滑但煤尘大。安全，能防止下滑但煤尘大。单滚筒采煤机的滚筒应位于采煤机机身的工作面运输巷侧， 这样煤就可以不经机身下的输送机运输，以免堵塞煤流。据此，滚筒转向必须上行时顺转（图 a） ，下行时逆转（图 b） 。所以在左工作面时滚筒顺时针转，用右旋滚筒；右工作面时滚筒逆时针转，用左旋滚筒。 单滚

18、筒采煤机滚筒的转向单滚筒采煤机滚筒的转向正确转向原因：有利于装煤。上行时顺转，碎煤堆在滚筒后面（图a）摇臂不挡煤流，装煤口大；下行时逆转，碎煤在滚筒前面，摇臂也不挡煤。 机器受翻转力矩小，工作平稳。 2、双滚筒双滚筒采煤机双向割煤采煤机双向割煤 采煤机沿工作面不论上行采煤机沿工作面不论上行还是下行都割煤，前滚筒举还是下行都割煤，前滚筒举起割顶煤、下滚筒落下割底起割顶煤、下滚筒落下割底煤，一次采全高，同时推溜煤，一次采全高，同时推溜移架。沿工作面往返一次进移架。沿工作面往返一次进两刀，完成两个工作循环。两刀，完成两个工作循环。它，能充分发挥采煤机的效它，能充分发挥采煤机的效能，提高效率，但工人劳

19、动能，提高效率，但工人劳动强度大，要求工人操作技术强度大，要求工人操作技术高和工作面管理水平高高和工作面管理水平高。对双滚筒采煤机，为了使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，以增加机器的工作稳定性，必须使两个滚筒的转向相反。滚筒的转向分两种方式：反向对滚和正向对滚 。采用反向对滚时，割顶部煤的前滚筒顺转，故煤尘较少，碎煤不易抛出伤人。中厚煤层双滚筒采煤机都采用这种方式。虽然煤流被摇臂挡住而减小了装煤口，但由于中厚煤层采煤机的滚筒直径较大，因而仍有足够的装煤口尺寸。 采用正向对滚时，前滚筒产生的煤尘多及碎煤易伤人，所以在中厚煤层中是不用这种方式的。由于煤流不被摇臂挡住，装煤口尺寸大，因而在薄煤层采煤机

20、中采用正向对滚就显示出了优越性。特别是在爬底板采煤机中，滚筒直径和装煤口尺寸受到限制时，为提高装煤能力，必须采用正向对滚。 双滚筒采煤机滚筒的转向双滚筒采煤机滚筒的转向五、采煤机的进刀方式 将采煤机的滚筒沿着煤壁的走向推进一个截深的操作将采煤机的滚筒沿着煤壁的走向推进一个截深的操作称为进刀。采煤机的进刀方式有称为进刀。采煤机的进刀方式有推入法、钻入式和斜推入法、钻入式和斜切式切式三种。三种。 1 1、推入式（单滚筒使用）：、推入式（单滚筒使用）：先利用人工爆破在工作先利用人工爆破在工作面两端预先开好切口面两端预先开好切口. .当采煤机割煤至端部时当采煤机割煤至端部时. .利用推移利用推移装置将

21、溜子推向煤壁装置将溜子推向煤壁. .亦即采煤机及滚筒进入煤体，然亦即采煤机及滚筒进入煤体，然后割煤后割煤. . 2 2、钻入式进刀法（又称正切式）：、钻入式进刀法（又称正切式）：在工作面两端用强在工作面两端用强力千斤顶将刮板机及其上的采煤机一起推向煤壁，利用滚力千斤顶将刮板机及其上的采煤机一起推向煤壁，利用滚筒端盘上的截齿钻入煤壁，以实现进刀。使用钻入法进刀筒端盘上的截齿钻入煤壁，以实现进刀。使用钻入法进刀必须在端盘布置截齿和排煤口，且不能用挡煤板。必须在端盘布置截齿和排煤口，且不能用挡煤板。五、采煤机的进刀方式3、斜切式进刀法（端部斜切，中部斜切）、斜切式进刀法（端部斜切，中部斜切） （1

22、1）端部斜切法）端部斜切法割三角煤法：割三角煤法：由端头倾斜切入煤由端头倾斜切入煤体，直至全机身均切入煤体后，返身将三角煤割去，二体，直至全机身均切入煤体后，返身将三角煤割去，二次掉头向前割全长。次掉头向前割全长。留三角煤法：留三角煤法：与割三角煤的区别与割三角煤的区别是不掉头，一直向前割到头，然后返程跑空刀装煤，至是不掉头，一直向前割到头，然后返程跑空刀装煤，至头上割去留下的三角煤。头上割去留下的三角煤。（2 2）中部斜切法）中部斜切法采煤机从工作面中部切入煤层，割前采煤机从工作面中部切入煤层，割前半段，返程割后半段。这种进刀法不用在工作面两端往返半段，返程割后半段。这种进刀法不用在工作面两端往返牵引，简化了进刀过程，但采煤机在运行中有一半路程为牵引，简化了进刀过程，但采煤机在运行中