JBB-1型急傾斜薄煤層刨運綜采機組工業(yè)試驗

　　摘要：由于攀煤(集團)公司太平礦地質(zhì)結構復雜，急傾斜薄煤層占全礦井的70％，為提高急傾斜薄煤層開采效率，針對煤層開采方法，結合急傾斜薄煤層工作面的現(xiàn)場情況，2010年與北京煤科院共同研發(fā)了JBB-I型急傾斜薄煤層創(chuàng)運綜采機組樣機，在太平礦25115工作面進行了工業(yè)性試驗，取得了階段性成功。
　　關鍵詞：急傾斜薄煤層開采　傾斜布置　走向開采　機組的防倒　防滑　變頻及電液控制
　　中圖分類號：TD355　文獻標識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)01(b)-0085-02
　　攀煤公司太平礦的主要可采煤層為急傾薄斜煤層，占礦井可采儲量的70％，其中急傾斜薄煤層占35％左右，發(fā)展急傾斜薄煤層綜合機械化開采是我礦安全生產(chǎn)最關鍵的問題。根據(jù)礦井的實際，JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組在我礦25115工作面進行了工業(yè)性試驗。
　　1　JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組的開采施工技術
　　(1)JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組的布置設計。前蘇聯(lián)AHIII型綜采設備是用俯斜的方式開采急傾斜薄煤層，這種設備布置方式不足點在于液壓支架后空頂距離大，采空區(qū)來壓時全在液壓支架上；在移架過程中，液壓支架之間掉渣、冒塊，不利于操作人員的安全，同時不利于設備后期的拆除工作。經(jīng)多方驗證JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組采用沿傾斜方向布置，沿走向開采，適用于煤層傾角70°的走向長壁偽斜工作面或煤層傾角60°以下的正傾斜工作面進行設備布置和開采是可行的。
　　(2)JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組的防倒、防滑設計。由于是急傾斜薄煤層，工作面坡度大，機組難以在工作面進行固定，機組的防倒、防滑設計是關鍵，一般機組的液壓支架有支護頂?shù)装寮吧?、推移、擋矸的功能，但JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組為了防止在工作面借自重下滑，另在液壓支架上設計了一套防倒、防滑、斜擋拉等裝置，通過防倒、防滑、斜拉油缸將支架與支架之間、支架與刨運梁之間進行了聯(lián)接，能有效的防止機組在工作面下滑這一難題。
　　(3)刨煤方式。在國內(nèi)，許多刨煤機通過電機直接啟動進行刨煤，直接啟動電動機時高達5～7倍的啟動電流，造成電機過熱產(chǎn)生高溫，從而加速電機絕緣老化；啟動時能量損耗過大，浪費電能；造成其它機械設備的非正常磨損，縮短了設備的使用壽命。JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組采用變頻調(diào)速啟動電動機，具有起停自如、減少空載、節(jié)能的功效，同時機組通過鏈牽引進行刨煤及操作臺電液控制刨煤狀態(tài)，在刨煤過程中實現(xiàn)工作面無人操作，確保了生產(chǎn)過程中的安全。
　　(4)移架、電機冷卻、減速箱的潤滑的方法。機組移架時以刨運梁為基準，通過推移油缸使支架向前移；電機的冷卻方法采用水冷卻，減速箱內(nèi)設油泵進行潤滑。
　　2　技術參數(shù)(表1)
　　
　　3　主要特點
　　(1)利用急傾斜煤層特點，刨運機梁既做刨頭的承載體，以做移架橫梁，省略了輸送機。(2)在刨運機落煤期間采用電液控制，刨運綜采機組無需司機跟機作業(yè)，實現(xiàn)了落煤期間工作面無操作人員的愿望，一方面利于安全生產(chǎn)，另一方面為智能化無人工作面打下基礎。(3)刨運機的驅(qū)動電機由兩臺礦用變頻器控制，既可提高驅(qū)動電機的啟動轉(zhuǎn)矩、保證驅(qū)動電機的功率平衡，可根據(jù)煤層的硬度自動調(diào)節(jié)刨運機的切割速度，提高效率。(4)創(chuàng)新設計出一種新型推移機構，搖擺千斤頂呈八字結構，既能有效阻止刨運梁的下滑，又能提高刨運機在運轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。
　　4　刨運機在地面安裝調(diào)試出現(xiàn)的問題及整改方法
　　4.1　支架部分
　　(1)液壓支架掩護梁在支架上下運動過程中與防滑油缸相切割。
　　解決方法：①將支架掩護梁側推板的高度用火焊切割一部分。②下端頭支架移動防滑油缸座子(做2個防滑油缸座子，將下端頭支架防滑油缸座子向前移動240mm，用火焊將支架底座割除防滑油缸底座位置，再用電焊將防滑油缸座子焊上)。
　　(2)所有支架底調(diào)梁油缸與頂梁側推油缸伸縮方向裝反。底調(diào)梁固定端強度不夠，油缸推移過程中底調(diào)梁滑軌固定端易變形。
　　解決方法：①調(diào)換底調(diào)梁油缸方向，使底調(diào)梁油缸與頂梁側推油缸伸縮方向一致(朝工作面的上方)。(2)用電焊將底調(diào)梁固定端焊牢。
　　(3)下端頭支架推移油缸前端頭受力過大，端頭焊接不牢固，在支架上下運動過程中將推移油缸前端頭焊接處震斷。
　　處理方法：將推移油缸前端頭斷裂處在車床及鏜床上倒450角，用氣焊焊接。
　　(4)底調(diào)梁和頂梁側護板方向不一致。底調(diào)梁伸出方向朝下，頂梁側護板朝下，影響井下支架的穩(wěn)定性和調(diào)架時的安全性。
　　解決方法：調(diào)換底調(diào)梁油缸及底座兩側滑軌和底調(diào)梁的位置。
　　(5)下端頭支架的防倒、防滑、斜拉油缸的長度不夠。
　　處理方法：制作油缸加長節(jié)(防倒油缸的加長節(jié)是將中70元鋼上車床一端車絲扣，另一端鉆銷子孔；防滑油缸的加長節(jié)是將φ70的軸上車床一端車絲扣，另一端鉆銷子孔。)
　　(6)液壓支架推移油缸后座在工作面受力過大。
　　解決方法：將液壓支架后座進行焊接
　　(7)支架在升降過程中所有的搖擺油缸下端的圓頭壓板被拉出，原因是搖擺油缸下端與支架底座卡勁。
　　處理方法：①將支架底座卡勁處用火焊切割。
　?、诟鼡Q高強度螺栓，將圓頭壓板壓牢并用電焊焊牢。
　　(8)所有支架操作閥組位置不對，原因是安裝不上防倒油缸。
　　處理方法：將支將操作閥組從側面放到正前方。
　　(9)支架液壓管的吊環(huán)太小，不利于管路排放。
　　處理方法：重新制作吊環(huán)，并在支架上焊接。
　　4.2　刨運機部分
　　(1)刨運粱質(zhì)量差、端頭焊接不牢。
　　處理方法：重新焊接。
　　(2)刨運梁固定啞鈴銷的擋丁由于刨運梁相互運動時力過大，造成擋丁擠斷。
　　處理方法：重新焊接。
　　(3)刨運梁與支架連接銷的配合間隙過小，影響支架及刨運梁的整體動作。
　　處理方法：將連接銷取出在車床上車1mm。
　　(4)刨運梁在工作面整體向下滑。
　　處理方法：增加斜拉油缸將刨運梁向上牽引。
　　4.3　電液系統(tǒng)部分
　　(1)電液系統(tǒng)的控制器在支架上給的位置不對，原因是支架在伸降過程中會切到控制器的接線頭。
　　處理方法：用鐵板做電液控制器的過度連接塊，將控制器向后移50mm。
　　(2)支架的升降動作不統(tǒng)一，兩端頭上升時速度慢，抬不起。
　　處理方法：更換控制器程序。
　　(3)電液控制系統(tǒng)抗干擾能力差。
　　處理方法：將電液控制線與變頻后的1140V電源線分開。
　　5　工作面設備布置圖6工作面工業(yè)性試驗
　　2010年8月6日，JBB-I型急傾斜薄煤層刨運機在太平礦25115工作面進行工業(yè)性試驗。在試驗過程中，急傾斜薄煤層刨運機受自然條件的影響，在工作面行走困難，導至液壓支架推移油缸及刨運梁損壞，采用焊接方式修補推移油缸及刨運梁損壞部份；電源線雜散電流與液壓系統(tǒng)控制線相互干擾，所有刨運機液壓支架無法同步動作，將電液系統(tǒng)控制線與電源線及信號線分開吊掛，排除了相互干擾的影響；同時工作面壓力大，在支架行走過程頂板破壞嚴重，使支架不能全面接頂，采用木垛填充支架頂部，使液壓支架全面接頂，防止了支架整體下滑。經(jīng)過共同努力及技術革新，干2010年10月12日，在25115工作面順利完成了走向l 8米的工業(yè)性試驗任務，取得較好效果。
　　7　結語
　　JBB-I型急傾斜薄煤層刨運綜采機組在太平礦經(jīng)地面的調(diào)試取得了初步成果，在25115工作面工業(yè)性實驗取得了成功，突破了全國急傾斜薄煤層綜合機械化開采難題，獲得了大量的技術資料，我們對該設備在實際中的應用特性有了更加透徹的認識，為下一步工作面正式開采奠定了基