TCCMIA 001-2023 掘锚一体机规范

ICS73.100.10D92

T/CNCAT/CCMIA001—2023掘锚一体机Driving-anchoringIntergratedMachine2023-07-25发布 2023-09-01实施中国煤炭机械工业协会 发布T/CCMIA001—2023T/CCMIA001—2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目  次前 言 III范围 1规范性引用文件 1术语和定义 2型式与参数 3结构示意图 3型号 4基本参数 4技术要求 5一般要求 5整机 5行走机构 5截割机构 5装运机构 6锚杆钻机 6煤矿用机载式坑道钻机 6除尘喷雾系统 6电气系统 7智能控制系统（仅适用于智能型掘锚一体机） 7液压系统 8水路系统 8噪声 8防爆及安全要求 8试验方法 9试验条件 9一般性检查 9整机测试 9行走机构测试 10截割机构测试 10装运机构测试 10锚杆钻机测试 10煤矿用机载式坑道钻机测试 11除尘喷雾系统测试 11电气系统测试 11智能控制系统测试（仅适用于智能型掘锚一体机） 11液压系统测试 12水路系统测试 12噪声测试 12防爆及安全性能测试 13检验规则 13出厂检验 13型式检验 13合格判定 13标志、包装、运输、贮存 168.1 标志 168.2 包装 178.3 运输与贮存 18附录A （资料性附录）测试记录表 1前 言本文件按照GB/T1.1—20201草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国铁建重工集团股份有限公司提出。本文件由中国煤炭机械工业协会归口。本文件起草单位：中国铁建重工集团股份有限公司、陕西陕煤曹家滩矿业有限公司、中国矿业大学、本文件主要起草人：吴志、张廷寿、雷亚军、许兴亮、李高正、邹向炜、何福胜、刘艳、张晓峰、廉瑞、孙晓虎、张磊、胡光华、胡佳运、马永富、闭海云、张彦、李永星、王德宇、战传勃、何二春、易亮、宋鑫、李璞玮、阳艳玲T/CCMIA001—2023T/CCMIA001—2023PAGEPAGE10掘锚一体机范围本文件适用于EJM系列掘锚一体机的设计、制造及检验。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T3766 液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T3836.1 爆炸性环境第1部分：通用要求GB/T3836.2 爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB/T3836.4 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB/T3956 电缆的导体GB4351.1 手提式灭火器第1部分：性能和结构要求GB/T5226.1 1部分：通用技术条件GB5226.3 11部分：电压高于1000Va.c或1500Vd.c但不超过36KV的高压设备的技术条件GB/T7251.1 1部分：总则GB/T8593.1 1部分：通用符号GB/T8593.2 2GB11118.1 液压油（L-HL、L-HM、L-HV、L-HS、L-HG）GB/T13813 煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则GB/T14039—2002 液压传动油液固体颗粒污染等级代号GB/T14776 人类工效学工作岗位尺寸设计原则及其数值GB19517 国家电气设备安全技术规范GB/T33905.1智能传感器第1部分：总则GB/T37400.3重型机械通用技术条件第3部分：焊接件GB/T37400.10重型机械通用技术条件第10部分：装配GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范AQ1029煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1043矿用产品安全标志标识AQ6203煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器MT/T98液压支架用软管及软管总成检验规范MT/T101刮板输送机用减速器检验规范MT/T105刮板输送机通用技术条件MT/T111矿用防爆型低压交流真空电磁起动器MT/T113煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则MT/T159矿用除尘器通用技术条件MT/T221煤矿用防爆灯具MT/T246采掘机械用截齿MT/T247采掘机械用齿座MT624 煤矿用隔爆型控制按钮MT/T688 矿用锚杆钻机通用技术条件MT/T790 煤矿坑道勘探用钻机MT818.5 煤矿用电缆第5部分：额定电压0.66/1.14kV及以下移动软电缆MT818.9 煤矿用电缆第9部分：额定电压0.3/0.5kV煤矿用移动轻型软电缆MT/T833 悬臂式掘进机履带行走机构通用技术条件MT/T906 煤矿用隔爆型多功能灯铃信号装置技术条件MT/T922 悬臂式掘进机装载机构通用技术条件MT/T974 煤矿用单体液压锚杆钻机MT/T1101 矿用车载式甲烷断电仪MT/T5016 矿用通风安全装备标准ISO3795 农业和林业用道路车辆、拖拉机和机具.内部装饰材料燃烧性能的测定煤矿安全规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。掘锚一体机driving-anchoringintergratedmachine是一种集合履带行走、截割破煤/破岩、装载输送、锚杆（索）支护、临时支护、除尘，并可配置超前钻探、智能掘进等功能的机械化设备。截割机构cuttingdevice截割滚筒cuttingdrum由装有截齿的内、外滚筒，调整机构等组成，具有调整截割宽度、破碎煤岩功能的装置。截割摇臂cuttingarm由摇臂、俯仰机构和前后滑移机构组成，具有上下升降和前后滑移功能的装置。锚杆钻机 roofbolter具有在煤岩上钻孔、锚固功能的机载支护装置。煤矿用机载式坑道钻机assembledroofbolterforcoalmines具有推进、回转切削破岩成孔，探水、探放瓦斯、取芯功能的装置。装运机构lordingmechanism由装载机构和刮板输送机组成，具有装载与转运截割机构破碎、切落的煤岩体功能的装置。临时支护temporarysupporting具有临时支撑顶板、顶升锚网功能的装置。离地间隙groundclearance在正常工况下,掘锚一体机底盘刚性结构与巷道底板之间的距离。智能控制系统 intelligentcontrolsystem由控制主体、控制客体与控制媒体组成，具有自身目标和功能的管理系统。型式与参数结构示意图掘锚一体机结构示意图见图1。标引序号说明：1——截割机构； 2——除尘喷雾系统； 3——临时支护系统；4——装运机构；5——锚杆钻机；6——行走机构；7——控制系统；8——液压系统；9——水路系统；10——电气系统。图1 掘锚一体机结构示意图型号型号编制方法掘锚一体机型号由产品代号、截割驱动方式、截割功率、顶锚杆钻机数量、帮锚杆钻机数量组成，编制方法如下：EJM □ □ / □ - □ □系列号，如：A、B、帮锚杆钻机数量顶锚杆钻机数量截割功率，单位为千瓦（kW）截割驱动方式：可省略-电驱；Y-液驱掘锚一体机代号标记示例顶锚杆钻机数量为4，帮锚杆钻机数量为2，截割功率为270kW，系列号为A的电驱掘锚一体机标记为：EJM270/4-2A。基本参数掘锚一体机基本参数如下：——整机最大外形尺寸，单位为毫米（mm）；——整机质量，单位为千克（kg）；——适应坡度，单位为度（°）；——最小转弯半径，单位为毫米（mm）；——截割断面形状，矩形或拱形；——定位截割最大尺寸，单位为毫米（mm）；——截割卧底量，单位为毫米（mm）；——行走牵引力，单位为千牛（kN）；——截割功率，单位为千瓦（kW）；——顶锚杆钻机数量，单位为台；——帮锚杆钻机数量，单位为台；——接地比压，单位为兆帕（MPa）；——离地间隙，单位为毫米（mm）；——截割煤岩最大抗压强度，单位为兆帕（MPa）；——供电电压，单位为伏（V）；——供电频率，单位为赫兹（Hz）；——整机功率，单位为千瓦（kW）。技术要求一般要求GB/T37400.3GB/T37400.10GB/T3766掘锚一体机在以下条件下应能正常工作：a) 环境温度：-5℃～40℃；95%（＋25℃时）；2000m；具有甲烷和煤尘等爆炸性气体混合物的煤矿井下；160.4；在无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；无长期连续淋水的地方。整机整机外廓尺寸、质量、离地间隙、接地比压应符合设计要求。掘锚一体机处于各种工作位置均应保持稳定，在临时支护系统以最大推力顶紧煤岩面或其它固定物时，整机不应有后移、抬起和转向等异常现象。行走机构MT/T833行走速度偏差不应大于设计值的±55%。50mm～70mm。爬坡能力应符合设计要求。设备最大牵引力应符合设计要求。履带的制动器与张紧机构应调节自如、动作准确、灵活可靠。驱动轮、从动轮应与履带板啮合良好，行走机构应运行平稳无异响。截割机构MT/T246MT/T247截割滚筒不应与截割减速机干涉。15%。截割电机、齿轮箱应运转平稳，无异常声响及过热现象。滑移架与导向柱的间隙，接合面接触密封情况应符合设计要求。截齿和齿座的配合应松紧适度，有互换性、拆装方便、转动灵活。额定工况下截割功率，掏槽、升降油缸的压力变化应符合设计要求。装运机构MT/T922MT/T105MT/T1012.0mm～5.5mm，且不应有局部摩擦。刮板输送机链条张紧应保证铲板摆动时链轮仍能正确啮合和平稳运转。装运机构应运转灵活、平稳，无卡滞现象。在铲板处于正常工作位置时，装运机构与截割机构不应干涉。锚杆钻机MT/T974MT/T68895%,95%。3.5MPa。锚杆钻机最小总长度和推进行程应符合设计要求。10%范围内，并保证有足够的刚性、强度及稳定性。自动更换钻杆、锚杆装置应保证机械抓手有力、动作准确、灵活、平稳并准确复位，保证具有足够的刚性、强度及稳定性。（仅适用于智能型掘锚一体机）煤矿用机载式坑道钻机MT/T790传动机构应动作正常、协调，运转平稳，无异常声响和冲击、振动。3.5MPa。煤矿用机载坑道钻机最小总长度和推进行程应符合设计要求。负载运转时回转机构主轴实测转速和扭矩应不低于额定值。0.5kN,实测进给速度和起拔速度不应低于额定值。煤矿用机载坑道钻机各种运动应准确、灵活、平稳并准确复位，其摆动角度误差应在设计值的±10%范围内，并保证有足够的刚性、强度及稳定性。除尘喷雾系统MT/T159MT/T5016除尘喷雾系统应当使用水雾降尘装置，当水雾降尘装置工作稳定性得不到保证的情况下，应当使用与掘锚一体机联动联控的除降尘装置，如水雾降尘+负压除尘或水雾降尘+泡沫降尘的除尘方式。除尘喷雾系统的供水量应满足设计要求，内喷雾装置的工作压力不应低于《煤矿安全规程》相关要求。喷雾元件、管路不应有渗漏和损坏现象。电气系统8s～10sGB/T5226.1GB5226.3GB/T14776GB/T39565GB/T7251.1MT/T111本安电路与非本安电路应采取隔离措施，其连接线缆应分开布置、捆扎。GB50169GB50168GB/T8593.1GB/T8593.2GB/T33905.1IP54。显示屏应显示工作状态和数据，且无明显延迟滞后。应具有数据交互功能。应具有故障预警、总线断线报警、传感器信号错误报警功能。控制系统应设置分级密码权限。智能控制系统（仅适用于智能型掘锚一体机）掘、支、锚、运等全部工序应采用高效机械化或自动化装备，掘进速度应满足采掘接续要求。0.1°。20mm。应具有顶板、侧帮锚杆的自动化支护作业功能。应具有完善的传感器、执行器及控制器，具有工况在线监测、故障诊断功能。（应具备远程控制功能，并支持通过以太网接入远程集控平台。200应具备危险区域人员接近识别与报警功能。应具备智能联动功能，能够实现“一键启停”，并可配套巷道掘进工作面成套设备实现多机信5G/WiFi液压系统GB/T3766GB11118.1L-HM110%。GB/T14039-2002/18/15；产品性能GB/T14039-2002/19/15。7050℃。液压元件和管路不应漏油。耐压及密封性能如下：12h5mm。油缸应具有防砸、防碰撞装置。液压系统应设置液压油过滤装置，保证液压系统清洁。水路系统110%。水路系统应装设前置过滤装置，保证系统清洁。噪声95dB（A）。85dB（A）。防爆及安全要求GB/T3836.1、GB/T3836.2GB/T3836.4的规定。GB/T3836.1、GB/T3836.2MT/T221MT/T906MT624AQ6203MT/T1101AQ1029MT/T98MT818.5MT818.9GB/T13813MT/T113GB19517ISO3795GB4351.1应配置机载甲烷监测及断电闭锁装置。在可能危及人身安全的危险部位应有醒目的安全警示标识或防护装置，安全警示标识应符合AQ1043掘锚一体机应装有前照明灯和尾灯。截割机构和装运机构的传动系统应设有过载保护装置。应油泵启动后，再启动截割机构、装载机构和刮板输送机，油泵和截割机构、装载机构、刮板输送机之间应设有闭锁，油泵停止后，截割机构、装载机构、刮板输送机应同时停止。液压系统应设有压力、温度、油位显示和保护装置。电气系统应设有紧急断电和闭锁装置。在掘锚一体机两侧，应设有能紧急停止运转的按钮，所有电缆应有防护措施。操作位置应设置防护顶棚、护栏，并应采取防滑措施。应设置防止操作阀组误动作的机械闭锁装置。行走和支护之间应能互锁。试验方法试验条件若无特殊要求，环境温度为-5℃～402000m。3%。应具有倾斜角符合设计要求的试验场地。一般性检查掘锚一体机出厂时根据设计要求和本标准的技术要求，进行配置、功能及安全要求的符合性检查。产品外观质量用目测检验。整机测试整机外廓尺寸用钢卷尺或激光测距仪测量。整机质量用整机称重或部件称重累计法测量。用钢卷尺测量离地间隙。平均接地比压测量设备总机重的测量：将设备开到可测量150t重量的地磅上检测机重T（t）。测量接地面积：测量履带接地长度L（mm）和履带宽度b（mm）。P=10/=50（MP常取1（m/。整机稳定性测试支撑后稳定器，操纵截割摇臂向前推进截割煤层作业，测试整机位移、是否转向等情况；支撑后稳定器，标记支腿伸缩位置，测量活塞杆移动量。行走机构测试25m，用秒表记录时间，用钢卷尺测量距离，然后计算出三个循环的平均行走速度和跑偏量。将掘锚一体机行走机构悬空，转动链轮，张紧履带上链，用钢卷尺测量履带下链的悬垂度。掘锚一体机在设计的最大坡度上开动，上坡和下坡各一次，并在坡上刹车制动，测试掘锚一体机的爬坡能力。将掘锚一体机与牵引力测试仪连接，牵引力测试仪另一端与工装固定，开动掘锚一体机行走机构，记录牵引力测试仪显示的最大压力，即设备最大牵引力。截割机构测试用塞尺测量截割滚筒与截割减速机轴向侧隙值。空载截割性能试验方法如下：30min3用塞尺测量滑移架与导向柱的间隙并观察接合面接触密封状态。转动齿座上的截齿，判断截齿与齿座配合是否松紧适度，转动灵活，无卡滞现象。负载截割性能试验方法如下：a) （岩3装运机构测试用塞尺测量星轮与铲板的间隙值。5min铲板置于正常工作位置，截割摇臂置于卧底位置，开动装运机构，横向摆动截割摇臂，观察两者是否发生干涉现象。锚杆钻机测试3（利用磁粉制动器加载，通过转速检测仪测量钻孔转速，通过扭矩传感器来检测负载扭矩。在空载情况下，操纵钻孔推进手柄，通过压力表或压力传感器测量推进回路上的压力差。用钢卷尺测量锚杆钻机最小总长度，操纵推进手柄，将锚杆钻机伸展开来，测量其推进行程。操作钻臂及推进器做各方位角度动作，用钢卷尺测量其变动范围，计算出摆动角度。通过遥控器一键启动，观察锚杆钻机自动打钻、换杆等动作是否连贯、灵活、准确、无卡滞现象，并复位准确。（仅适用于智能型掘锚一机）煤矿用机载式坑道钻机测试55用钢卷尺测量煤矿用机载坑道钻机最小总长度和推进行程。用磁粉制动器加载，通过扭矩传感器和转速仪测量回转机构主轴转速和扭矩。操作坑道钻机钻臂及推进器做各方位角度动作，用钢卷尺测量其变动范围，计算出摆动角度。除尘喷雾系统测试在增压水泵进水口、出水口分别接上压力表。开启除尘喷雾系统，检测水泵进口压力、水泵出口压力、喷雾压力值。检查喷雾管路有无渗漏和损坏现象，喷嘴无堵塞，喷雾均匀。1.5电气系统测试按下截割电机启动按钮，用秒表测量电机启动前预警时间，倾听电机启动是否有语音播报。核查电控柜、传感器、线束、分线盒等电气元件的防护等级。智能控制系统测试（仅适用于智能型掘锚一体机）检查掘锚一体机是否具备超前钻探或物探设备。导航系统检查掘锚一体机是否配置全站仪或融合导航系统，检查控制系统是否具备自主定位功能。使用动态角度仪测量车身横滚角、俯仰角，与控制系统输出的横滚角、俯仰角进行比较。通过全站仪测量检验设备搭载惯导单元是否具备航向监测功能，测量航向误差。检查掘锚一体机是否配置粉尘、瓦斯等传感器且监测值显示正确。检查机载摄像仪监控画面是否清晰流畅，检查像素值。现场模拟人员携带定位卡进入报警区域，检查机载上位机软件显示人员卡号、位置是否正确，报警功能是否正常。检查是否具备智能联动功能，进行“一键启停”测试，检查是否具备与巷道掘进工作面成套设备实现多机信号交互及协同控制功能，5G/WiFi网络功能。液压系统测试溢流阀的压力用压力表测量溢流阀的调定压力。油液污染度测定按GB/T14039的规定进行。液压油温升试验A.1在负载试验过程中，每个截割循环完成记录液压油温度并绘制温升曲线。密封性能试验在出厂检验或作业可靠性试验过程中或试验结束后，进行液压系统渗漏检查,检查方法：固定接合200m2或每15min内不滴一滴油为不漏，否则判为漏。耐压及密封性能测试1.25（额定压力≥16MPa）1.5（额定压力＜16MPa）条件下，保压3min，测试耐压性能；用百分表测量装有液压锁、平衡阀的油缸活塞杆的位移量，以检测其密封性能。水路系统测试用压力表测量溢流阀的调定压力。1.53min。检查是否出现渗漏、破损现象。噪声测试测试仪器声级计；卷尺。测试方法空载噪声测定，分别开动截割机构、装运机构、行走机构，在锚杆机操作台处分别进行测定；800mm500mm800mm500mm取三次测量值的平均值。防爆及安全性能测试按下照明按钮，检查掘锚一体机前照明灯和尾灯是否亮起。核查截割机构和装运机构传动系统的电控柜过载保护性能试验报告是否合格。运行设备，观察是否油泵优先启动，截割机构、装载机构和刮板输送机随后启动；停止设备，观察油泵停止后，截割机构、装载机构和刮板输送机是否能够自动停止。目测液压系统是否设有压力、温度、油位显示与保护装置。检验规则出厂检验掘锚一体机应经制造厂质量检验部门检验合格后方可出厂，出厂检验项目见表1。型式检验有下列情况之一时，应进行型式检验：新研制的样机或老产品转场生产需定型鉴定时；当用户对产品质量有重大异议时；产品长期停产后，恢复生产的；国家质量监督机构提出要求时。11。合格判定出厂检验表1中各项要求全部合格，判定为合格。型式检验在表1类项目若有5项以上(含53项不合格则判定为不合格；A类项目要求全部合格，任一项不合格则判定产品不合格。表1 出厂检验和型式检验项目序号分类检验项目技术要求试验方法质量特性分级出厂检验型式检验1.整机外观.2A√√序号分类检验项目技术要求试验方法质量特性分级出厂检验型式检验2.外廓尺寸.1A√√3.质量6.3.2A√√4.离地间隙6.3.3A√√5.接地比压6.3.4B√√6.整机稳定性.5B√-7.行走机构行走速度偏差及跑偏量.1B√√8.履带链悬垂度.2B√√9.爬坡能力.3B√√10.最大牵引力.4B√-11.履带制动器与张紧机构灵活性.5B√√12.驱动轮和从动轮与履带板的配合5.3.7B√√13.截割机构截割滚筒与截割减速机轴向侧隙.1B√√14.截割电机空载功率.2a)B√√15.稳性5.4.5B√√16.滑移时间.2b)B√√17.滑移架与导向柱间隙.3B√√18.截齿和齿座的配合松紧度.4B√√19.槽、升降油缸的压力.5B-√20.装运机构星轮与铲板间隙.1A√√21.链轮啮合及平稳性.2A√√22.机构运转平稳性.3B√√23.装运机构与截割机构配合空间.4B√√24.锚杆钻机.1B-√序号分类检验项目技术要求试验方法质量特性分级出厂检验型式检验进力25.推进压力.26.7.3B-√26.最小总长度及推进行程.4A-√27.摆动角度、灵活度.5B-√28.（仅智能型掘锚一体机）.6B-√29.煤矿用机载式坑道钻机传动机构灵活度.1B√√30.及夹持稳定性.2B√√31.最大空载推进压力.3B√√32.最小总长度及推进行程.4B-√33.负载主轴转速及扭矩.5A-√34.给速度和起拔速度.6B-√35.摆动角度、灵活度.7B-√36.除尘喷雾系统供水压力.1B√√37.管路渗漏.26.9.3A√√38.电气系统音播报0.1B√√电气元件防护等级0.2B√√39.智能控制系统（仅智能型掘锚一体机超前钻探或物探1.1B√√40.导航系统1.2B√√41.自动截割1.3B√√42.自动支护1.4B√√43.在线监测及故障诊断1.5B√√44.工作面环境监测与智能分析1.6B√√45.远程控制1.7B√√序号分类检验项目技术要求试验方法质量特性分级出厂检验型式检验46.视频监控1.8B√√47.防人员接近1.9B√√48.智能联动1.10B√√49.液压系统溢流阀调定压力2.1B√√50.液压油的清洁度2.2A√√51.液压油的温升2.3B-√52.元件密封性能2.4B-√53.耐压及密封性能2.5B√√54.水路系统溢流阀调定压力3.1A√√55.密封渗漏3.2B√√56.噪声空载噪声4A√√57.负载噪声5.13.2A√√58.防爆、安全全标志A√√