第二十二章综合机械化掘进机械

1、横轴式部分断面掘进机2、纵轴式部分断面掘进机3、连续采煤机第二十二章综合机械化掘进机械钻爆法：

●一般用手持式防爆煤电钻，或用架柱式强制推进的煤电钻。用毫秒雷管全断面一次爆破，其总延期时间不得超过130ms。●多用耙斗装载机、蟹爪装载机和铲斗带式装载机装煤。在长距离煤巷掘进中可采用转载机，以缩短装载时间，提高调车效率。我国常用的掘进方法：掘进机法和钻爆法。1、横轴式部分断面掘进机●比钻爆法掘进有许多优点：掘进速度高，成本低；围岩不易破坏，利于支护，减少冒顶和瓦斯突出，减少超挖量；改善劳动条件，提高生产的安全性。◆掘进机是以机械方式破落煤岩，具有截割、装载、转载煤岩，并能自己行走，具有喷雾降尘等功能的掘进设备，有的还具有支护功能。◆按工作机构截割工作面的方式分：部分断面掘进机、全断面掘进机。◆分类：◆按截割岩石的硬度系数分：煤巷掘进机（f≤4）、煤-岩巷掘进机（f≤6）、岩巷掘进机（f>6）◆悬臂式掘进机按截割头布置方式可分纵轴式（ELMB型）和横轴式（EBH-132型）两种

横轴式纵轴式●其工作机构仅能截割工作面煤岩断面的一部分，必须平行于工作面连续移动工作机构进行多次截割，才能破落整个工作面的煤岩，最后形成要求的巷道断面尺寸。即先用工作机构在岩石上钻出一个孔，然后利用工作机构的上、下、左、右摆动，逐渐掘出整个断面。◆部分断面掘进机的工作原理：原理演示2、ELMB型煤巷掘进机——悬臂纵轴式径向截割部分断面巷道掘进机

断面6㎡～12㎡一、适用的地质条件煤岩硬度f≤4（局部f=5）巷道的最大倾角±12º配套转运设备可采用伸缩带式输送机、矿车、刮板输送机等。

ELMB型煤巷掘进机1—截割头2—工作臂3—减速器4—伸缩导轨5—托梁器6—升降油缸7—伸缩油缸8—回转座9—回转油缸10—液压泵站11—操纵台12—刮板输送机13—皮带转载机14—皮带升降油缸15—起重油缸16—履带行走机构17—主机架18—铲板升降油缸19—蟹爪装载机二、组成和工作原理装配动画由截割机构、装运机构、行走机构、转载机构、液压系统、电控系统、喷雾降尘系统等组成．●各部分作用为：——由截割头、工作臂和回转座组成破煤(岩)机构。——电动机通过减速器驱动截割头旋转，用装在截割头上的截齿破碎煤岩。——截割头纵向推进力由行走履带(或工作臂的伸缩油缸)提供，升降和回转液压缸使工作臂在垂直和水平方向摆动，以截割不同部位的煤岩，掘出所需形状和尺寸的断面。

(1)截割机构

(2)装运机构——由装载机构和中间输送机两部分组成。两台摆线马达经减速后驱动扒爪和刮板链，采用装运联动。

(3)转载机构——将截割破碎下来的煤岩集中装载、转运到掘进机后面的转载机、矿车或其他运输设备中，运出工作面。

(4)行走机构——两台摆线马达驱动掘进机前进、后退和转弯并能在掘进作业时使机器向前推进。

(5)液压系统——由液压泵、液压马达、液压缸、控制阀组及辅助液压元件等组成。用以提供压力油，控制工作臂上下左右移动，驱动装运机构集料装置、中间输送机及行走机构的驱动轮。

(6)电气系统向掘进机提供动力(7)喷雾降尘系统●降低掘进机在作业中产生的粉尘。●喷雾降尘系统由内、外喷雾装置组成，用以向工作面喷射水雾，达到降尘的目的。一、发展概况60年代之后，也应用于长壁采煤的准备巷道的快速掘进中。1949年美国利诺斯公司研制成功第一台连续采煤机。

主要用于房式或房柱式采煤。◆其演变过程，按落煤机构来划分截链式连续采煤机摆动式截割头连续采煤机滚筒式连续采煤机

●20世纪90年代，我国的连续采煤机以配套引进为主，主要用于房柱式开采、回收边角煤和长壁工作面煤巷掘进.3、连续采煤机二、连续采煤机基本组成及特点截割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电气系统、冷却喷雾除尘装置以及安全保护装置等。

1、基本组成：连续采煤机具有截割、装载、转载、调动行走和喷雾除尘等多种功能，配备梭车、皮带输送机和锚杆支护，可在房柱式采煤法中实现综合机械化采煤。也可在长壁工作面掘进煤巷和回收边角煤。●连续采煤机适于薄、中厚及厚煤层，最大截高6m。不同截高的连续采煤机结构虽有区别，但其结构基本特点一致。

◆多电动机分别驱动截割、装运、行走、冷却喷雾除尘及液压系统等，简化了传动系统，电动机多达6～8台。◆总体布置上将各机构的电动机、减速器及其控制装置全部安设在机架外侧，便于维护检修。◆将工作机构及其驱动系统分开，构成简单独立的模块式组合件，便于拆运、安装、维护及故障处理。从而达到缩短停机时间，减少维护的目的。

2、结构特点：

（1）多电机驱动，模块式布置（2）横轴式滚筒，强力截割机构◆横轴式滚筒截割机构，滚筒宽度大，截割煤体面积宽，落煤能力强，生产能力大。◆截割滚筒上装有按螺旋线布置的齿座和镐形截齿，左右截割滚筒分别由1台交流电动机经减速器减速后同步驱动。◆电动机、减速器和截割滚筒安装在截割臂上，截割臂则铰接在采煤机机架上并由2个升降液压缸驱动实现上、下摆动，滚筒截割落煤。◆水平布置截割滚筒宽度大(3.3m左右)，分成左、右外侧及中间三段。◆左、右外侧滚筒由里向外，愈靠近端盘截齿密度愈大。截齿排列方式一般按相反的螺旋线方向布置，目的使截落的煤炭向滚筒的中间段推移，以便直接落入滚筒下方的装载机构。◆中间段型式：截链式和普通滚筒式。●截链式利用截割机构的减速器在左、右外侧滚筒之间所占用的距离，布置相应宽度的截链，保证截割机构在轴线方向的整个三段部分截割的连续性。●截割机构减速器的输出轴同时带动左、右外侧滚筒和截链机构回转。截链式机构可以有效地截落左、右外侧滚筒之间的煤体，但截割阻力较大，截割效率较低，维修量较大。截链式的滚筒适合截割较坚硬煤体。

◆装运机构由侧式装载机构、装煤铲板、刮板输送机及其驱动装置组成。◆侧式装载机构在装煤铲板上收集从滚筒截落的煤炭，再经刮板输送机机内转载至连续采煤机机后卸载。

（3）侧式装载，刮板运输机构

◆侧式装载机构采用侧向取料连续装载方式，有扒爪式和拨盘式两种。◆扒爪或圆盘耙杆布置在装煤铲板两侧，形成左、右装载机构，取料装载面宽，机构高度小，清底干净，动作连续，生产率高，适于配合横置滚筒宽面截落煤炭的工作。◆运输机构为单链刮板输送机，机头部分与装煤铲板铰接，机尾部分在升降液压缸和摆动液压缸作用下，可实现上下升降和左右摆动，以调整机后卸载时的高度和左右位置。◆装运机构驱动系统：①1台交流电动机经减速器后同时驱动装载和运输机构；②2台交流电动机经各自减速器后分别驱动左、右两侧装载机构，然后经同步轴驱动运输机构。（4）履带行走机构履带行走机构由左右对称的两条履带部件构成。每条履带均由各自的直流电动机驱动，经各自的减速器带动履带链轮传动履带链，实现前后行走及转向运动。（5）液压、供水系统

◆液压系统普遍为泵-缸开式系统。◆液压泵多为双联齿轮泵，由1台交流电动机驱动。液压缸有单作用、双作用和双伸缩几种型式，是实现截割臂、装煤铲板、刮板输送机稳定靴的升降或水平摆动以及行走履带制动闸动作的执行机构。控制方式有手动和电磁阀两种。◆供水系统的水源来自矿井的静压水或专用供水。供水系统主要用于冷却液压油、冷却电动机外壳、冷却可控硅整流器、内外喷雾、湿式除尘和灭火，对水质、流量和压力有较高要求。(6)电气系统电动机，主电路过载、漏电和短路保护。

三、连续采煤机的工作原理及作业循环1.截割滚筒升至位置。

◆工作原理：（切槽过程）2.行走履带推进，滚筒切入煤层一定深度（截槽深度）。3.履带停止，滚筒向下截割至底板。4.截出宽为滚筒长度，厚为截槽深度的弧形条带煤体。工艺演示1.铲装板下降，截割臂半举，机器向前至煤壁，滚筒升至需要的高度，打开水阀。

2.降下稳定靴，向前推进，掏槽（392~558mm），再向下截割整个工作面高度。3.提起稳定靴,滚筒沿底板截割，机器后退490mm，修整底板。4.升起滚筒沿顶板截割，机器前进修整顶板；再掏槽，向下截割至工作面一半。5.滚筒退出，开动装运机构，将物料运出转载到后部梭形矿车上。装完后降下稳定靴继续截割装载。◆作业循环：6.随后，连续采煤机后退至巷道的另一侧，仍按照上面的方法和步骤完成截割长6m和宽≤6．6m的巷道，随即调动连续采煤机到另一巷道进行作业循环，同时锚杆钻机进行钻孔及锚杆支护。事故仿真四、连续采煤机的基本结构特点

连续采煤机按截割煤层厚度可分为薄、中、厚3种，按截割煤的软硬程度又可分为中等坚硬、坚硬和特坚硬3种。●共同特点如下：

(1)多电动机独立驱动。(2)采用横轴式较长的截割滚筒。(3)截割滚筒的截齿布置较简单，截线距离较大。(4)增强截割硬煤和夹矸的能力。(5)装运机构的传动布置已定型化，输送机链条结构已标准化。(6)采用启动扭矩高的直流串激电动机驱动行走履带机构。(7)各主要传动系统多采用电动机驱动。(8)液压系统采用了齿轮油泵、多液压缸开式系统。(9)机器的自动控制、自动检测、安全装置较完善。12CMl8-10D是12CM系列中的连续采煤机。针对大柳塔矿煤层地质条件生产的机型，主要用于高产高效长壁工作面煤巷掘进和边角煤回采。

7台电动机：2台140kW交流电动机驱动左、右截煤滚筒；2台26kW直流电动机驱动行走部左、右履带；1台45kW交流电动机驱动装载运输机构；1台52kW和1台19kW交流电动机分别驱动液压系统液压泵和湿式吸尘装置的风机，装机总容量448kW。五、12CM18—10D型连续采煤机

12CM18-10B连续采煤机

截链式截割阻力较大，截割效率较低，维修量较大。12CM271、基本组成与特点1-电控箱；2-左行走履带电动机；3-左行走履带；4一-左截割滚筒电动机；5-左截割滚筒；6-右截割滚筒；7-右截割滚筒电动机；8-装运机构电动机；9-液压泵和电动机；10-右行走履带电动机；11-操作把手；12-行走部控制器；13-主控站；14-输送机升降液压缸；15-主断路器；16-截割臂升降液压缸；17-装载机构升降液压缸；18-稳定液压缸；19-运输机构；20-装载机构2、液压系统

6-Ⅰ6-Ⅱ6-Ⅲ6-Ⅳ6-Ⅴ◆主油路系统1.截割臂回路：(1)截割臂升起：(2)截割臂下降：(3)截割臂固定：(4)机器前端抬起：2.稳定靴回路：3.铲装板回路：4.输送机升降回路：◆辅助油路液压系统六、连续采煤机的配套设备

◆包括：工作面运输设备、顶板支护设备、辅助作业设备和工作面供电设备。1、运输系统与运输设备1）半连续运输系统与设备——主要采用运煤车、给料破碎机、可伸缩带式输送机。——每台连续采煤机后面一般配备2~3台运煤车。——给料破碎机用