傅瑞華 鄭金城

摘要：本文旨在通過對煤礦井下俯采工作面刮板輸送機存在問題的分析研究，利用理論分析和實際配套設(shè)計相結(jié)合的方法，探索出俯采工作面刮板輸送機配套結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進的思路和方案，有效提高刮板輸送機的可靠性，減少設(shè)備故障率。

關(guān)鍵詞：俯采工作面；刮板輸送機；配套關(guān)系；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

0前言

隨著國內(nèi)采煤工藝的發(fā)展，機械化采煤的應(yīng)用使煤炭開采的速度越來越高，一些老局老礦隨著條件較好的工作面得到快速的開采，目前，國內(nèi)多數(shù)的煤礦井工工作面開采均帶有一定傾角，甚至有些礦傾角可達到40°，其中很多煤礦工作面走向俯采角度為6～25°之間。俯采工作面由于俯角較大，對回采過程中工藝組織、設(shè)備維護要求較高，同時面臨著回采難度和安全威脅都較大的問題，因此，提高工作面設(shè)備的可靠性是俯采工作面順利開采的關(guān)鍵因素之一。

刮板輸送機作為綜采工作面的必備運輸設(shè)備，在俯采角度較大時，容易出現(xiàn)齒軌損壞、齒軌座損壞、齒軌銷脫落等問題，還有可能在向前推進割煤拉架、推溜過程中，槽體處于滿負荷運煤狀態(tài)，造成大量余煤被擠在槽體下面，造成推移和運輸困難。

基于刮板輸送機在俯采工作面中的實際工作情況，對存在的問題進行原因分析，并根據(jù)分析結(jié)果，提出解決措施和方法。

1刮板輸送機現(xiàn)存在問題原因的分析研究

對于刮板輸送機先存在的牽引部位可靠性和推移運輸困難等問題，主要從以下兩個方面展開闡述。

（1）配套關(guān)系對現(xiàn)存問題的影響分析研究

現(xiàn)以我公司在某煤礦上的SGZ830/1050型號刮板輸送機的配套為例進行分析研究，已知采煤機截深為800mm，配套后工作面中部段臥底量為400mm。

常規(guī)情況下，工作面在安裝初期為了便于安裝，大部分處于水平狀態(tài)，為了能夠盡快按照俯采角度進行割煤，很多煤礦采用大臥底量割煤，在采機割三個截深（約2400mm）時，中部槽和采煤機在重力作用下會沿著鉸接點（推移耳）向前方傾斜（如圖1所示），而支架在此狀態(tài)時仍處于水平狀態(tài)，在溜槽后側(cè)的浮煤作用下，有了沿著鉸接點（推移耳）向上運動的趨勢，導(dǎo)致刮板輸送機相對于煤層的反掰角度更大，隨著角度的變大（如圖2所示），重力沿著槽寬方向的分力F1越來越大，從而加劇了齒軌座、齒軌等零部件的受力。

（2）刮板輸送機中部槽結(jié)構(gòu)分析

如圖3所示，常規(guī)中部槽設(shè)計結(jié)構(gòu)，推移耳采用斜長孔設(shè)計，在刮板輸送機推移時，支架的推移點會沿著長孔滑移到長孔頂端后再向前推移刮板輸送機，在理論上刮板輸送機就有 “扎底”功能，從而加劇了俯采角度。

2 刮板輸送機結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進

通過上述分析研究，為了解決“反掰”角度以達到真正意義上的俯采狀態(tài)（支架底座地面與輸送機底板均沿著俯采角度推進），除了采煤工藝（調(diào)整截深和推移進度）、增加采機零部件強度和機構(gòu)優(yōu)化外，刮板輸送機的結(jié)構(gòu)也可以進行調(diào)整改進以輔助改善俯采工作面設(shè)備的可靠性。

（1）中部槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進

常規(guī)水平走向的工作面中，刮板輸送機需要中部槽的“扎底”功能，以防止刮板輸送機的飄溜現(xiàn)象發(fā)生，而對于俯采工作面而言，中部槽的工作狀態(tài)就是向下扎底狀態(tài)，所以在俯采工作面中，中部槽不需要 “扎底”功能，可采用減少中部槽的鏟角厚度和液壓支架與中部槽聯(lián)接的銷軸由圓銷更改為扁銷兩種方法，有效減緩中部槽在推移過程中的扎底趨勢。改進后的結(jié)構(gòu)如下圖4所示。

（2）齒軌、齒軌座結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進

俯采工作面時，由于重力（G）的分力（F1）隨著設(shè)備的俯采角度增大而增大，導(dǎo)致齒軌、齒軌座受力加劇，可以選用151節(jié)距、176節(jié)距大規(guī)格的齒軌，增大齒軌和齒軌座的強度。如果齒軌由于槽寬限制，只能選用126節(jié)距齒軌，更改進加工工藝，采用整鍛齒軌座，同時加厚相應(yīng)的薄弱部位。

（3）齒軌銷結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進

因為重力（G）的分力（F1）隨著設(shè)備的俯采角度增大而增大，齒軌銷向溜槽中心運動的趨勢也相對越大，為了克服這種力，需要增大齒軌銷的定位面以及定位強度。

3結(jié)論

本文通過對分析刮板輸送機在俯采工作面中存在的問題，并對問題的原因進行分析研究，并基于這些問題，提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進方案，從而提高刮板輸送機的可靠性。得出結(jié)論如下：

（1）對于俯采工作面，可采用減少中部槽的鏟角厚度和液壓支架與中部槽聯(lián)接的銷軸由圓銷更改為扁銷兩種方法，減緩中部槽在推移過程中的扎底趨勢；

（2）對于俯采工作面，刮板輸送機的齒軌、齒軌座建議選用大規(guī)格提高強度，若無法選用大規(guī)格零件，建議采用整體鍛造齒軌座；同時，齒軌銷也要增大定位面以及定位強度。

參考文獻：

[1]劉昆民.大俯采大傾角地質(zhì)條件下采煤機與刮板輸送機的改進設(shè)計.煤礦機械，2014（11）：199-201.

[2]周玉華.綜采工作面大傾角俯采的生產(chǎn)實踐.煤礦開采，2005（1）：31.

作者簡介：

傅瑞華（1983-），男，漢族，寧夏同心人，學士，寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司刮板機研究所工作，研究方向：機械設(shè)計。