魏志華
(晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山白洞井, 山西 大同 037031)
采煤機(jī)是綜采工作面重要機(jī)電設(shè)備,采煤機(jī)的主要任務(wù)是完成落煤及裝煤等工序,綜采工作面采煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)工作面高效回采具有重要意義。但是在實(shí)際工作面回采過(guò)程中,由于受回采煤層地質(zhì)條件、采煤工藝、采煤機(jī)檢修維護(hù)力度等影響,采煤機(jī)頻繁出現(xiàn)機(jī)械故障、液壓系統(tǒng)故障、電氣故障等,采煤機(jī)一旦出現(xiàn)故障,不僅降低了采煤機(jī)使用壽命,增加了設(shè)備維修費(fèi)用,而且嚴(yán)重制約著工作面安全高效回采,所以提高采煤機(jī)安全性能,降低采煤機(jī)故障率對(duì)煤礦安全高效生產(chǎn)具有重要意義[1-3]。本文以白洞礦8114 工作面MG400/930-WD 雙滾筒采煤機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)工作面前期回采過(guò)程中采煤機(jī)常見故障類型及故障機(jī)理進(jìn)行分析,并提出了若干項(xiàng)預(yù)防措施。
晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山白洞井8114 工作面地面位于羊澗溝口,中部位于新南溝口處,切眼處位于面窯溝右側(cè)白洞村煤窯處。井下位于301 盤區(qū)南部左翼的最北部。工作面東部為井田邊界,西部為盤區(qū)的皮帶巷、材料巷、回風(fēng)巷,南部為實(shí)煤區(qū),北部為301 盤區(qū)東部的皮帶巷、軌道巷及回風(fēng)巷。
8114 工作面走向長(zhǎng)度為1 316 m、傾向長(zhǎng)度為151 m,工作面回采煤層為石炭系5 號(hào)煤層,平均厚度為9.05 m,平均傾角為8°,具體如表1 所示。
表1 石炭系5 號(hào)煤層情況
5 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,煤層無(wú)偽頂,直接頂以黑色碳質(zhì)泥巖為主、塊狀,部分含有碳質(zhì),夾石含有少量頁(yè)巖、高齡巖,巖體平均厚度為4.93 m,老頂以中粒砂巖為主,夾石包含深灰色砂質(zhì)鋁土巖,厚度為57.8 m。
8114 工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采低位放頂煤采煤法,采空區(qū)頂板采用全部垮落法管理。采用一刀一放,多輪間隔順序放煤,即粗放、細(xì)放、精放三大步驟。
工作面內(nèi)共安裝104 架支架進(jìn)行頂板支護(hù),其中ZTZ20000/23/40 型端頭支架 1 架、ZFG10450/26/40 型過(guò)渡支架7 架、ZF12000/23/35 型中間支架96 架;采用一臺(tái)MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機(jī)進(jìn)行割煤,采煤機(jī)具體參數(shù)如表2 所示。
表2 MG400/930-WD 型雙滾筒采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)
截至目前8114 工作面已回采440 m,工作面在前期回采過(guò)程中由于受地質(zhì)條件、設(shè)備檢修維護(hù)力度等影響,工作面采煤機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障,導(dǎo)致工作面回采效率低、設(shè)備維修成本高。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),8114工作面在前期回采中受采煤機(jī)影響,工作面回采速度不足4.0 m/d,采煤機(jī)維修費(fèi)用達(dá)47.8 萬(wàn)元,嚴(yán)重制約著工作面安全高效回采。
3.1.1 截割部軸承及齒輪損壞
1)主要原因:采煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間采煤,導(dǎo)致采煤機(jī)截割部零部件處于極限狀態(tài);采煤機(jī)在割煤過(guò)程中司機(jī)操作不當(dāng),造成截割部與鏟板之間產(chǎn)生撞擊,導(dǎo)致截割部受外力破壞嚴(yán)重;采煤機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)未及時(shí)進(jìn)行檢修維護(hù),導(dǎo)致截割部軸承、齒輪等零部件磨損嚴(yán)重。
2)預(yù)防措施:加大采煤機(jī)截割部檢修維護(hù)力度,發(fā)現(xiàn)截割部齒輪或軸承變形、磨損時(shí)必須及時(shí)更換;提高采煤機(jī)司機(jī)專業(yè)技術(shù)水平,防止在割煤過(guò)程中截割部受外力沖擊作用損壞;檢修人員定期對(duì)截割部潤(rùn)滑情況進(jìn)行檢查,必要時(shí)增補(bǔ)潤(rùn)滑油。
3.1.2 截割部減速機(jī)發(fā)熱
1)主要原因:減速機(jī)注加的機(jī)油不符合要求,機(jī)油內(nèi)含水率高或者減速機(jī)注加的機(jī)油量不足等;截割部齒輪、軸承磨損嚴(yán)重或者截割部在割煤過(guò)程中負(fù)荷大;采煤機(jī)截割部冷卻系統(tǒng)損壞,或者冷卻水不足等。
2)預(yù)防措施:開機(jī)前應(yīng)檢查減速機(jī)內(nèi)注油量,若機(jī)油不足必須及時(shí)添加,添加的機(jī)油必須符合要求;定期更換損壞或磨損嚴(yán)重的齒輪及軸承;根據(jù)工作面地質(zhì)狀況合理選擇截齒,避免采煤機(jī)出現(xiàn)負(fù)荷現(xiàn)象;發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)冷卻系統(tǒng)損壞時(shí),必須及時(shí)維修。
3.2.1 采煤機(jī)牽引力不足
1)主要原因:采煤機(jī)液壓油未定期更換導(dǎo)致液壓油污染嚴(yán)重,液壓油內(nèi)含大量的雜質(zhì),導(dǎo)致采煤機(jī)液壓系統(tǒng)中補(bǔ)油單向閥及整流閥的閥座與閥芯之間出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞現(xiàn)象,當(dāng)堵塞的雜質(zhì)量較小時(shí),采煤機(jī)出現(xiàn)牽引力不足現(xiàn)象;當(dāng)堵塞的雜質(zhì)較大時(shí),采煤機(jī)出現(xiàn)不牽引現(xiàn)象。
2)預(yù)防措施:定期對(duì)液壓油進(jìn)行更換,同時(shí)定期清洗補(bǔ)油單向閥、整流閥等,若閥門堵塞嚴(yán)重,必須及時(shí)更換。
3.2.2 液壓牽引部發(fā)熱
1)主要原因:液壓牽引部冷卻水不足,對(duì)系統(tǒng)冷卻效果差,或者冷卻系統(tǒng)損壞,無(wú)法進(jìn)行冷卻;牽引部各零部件之間安裝間隙不合理,特別是齒輪磨損嚴(yán)重后,齒輪之間咬合間隙不符合要求;牽引部油池?fù)p壞出現(xiàn)漏油現(xiàn)象,導(dǎo)致油池內(nèi)油量不足等。
2)預(yù)防措施:及時(shí)維修牽引部故障冷卻系統(tǒng),同時(shí)保證冷卻系統(tǒng)內(nèi)具有足夠的冷卻水;調(diào)整牽引部零部件之間的安裝間隙,對(duì)磨損嚴(yán)重的齒輪必須及時(shí)更換;及時(shí)修復(fù)油池破損處,補(bǔ)充油池油量,添加的油液必須符合要求。
3.2.3 采煤機(jī)牽引速度慢
1)主要原因:采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)組合螺栓丟失或松動(dòng),采煤機(jī)制動(dòng)器閉合時(shí)阻力大;采煤機(jī)行走部軸承的滑輪損壞或丟失等;采煤機(jī)主液壓泵損壞,導(dǎo)致輸出的壓力不足,或者無(wú)法有效控制輸出壓力等。
2)預(yù)防措施:及時(shí)對(duì)牽引部調(diào)速系統(tǒng)螺栓進(jìn)行預(yù)緊,并安裝丟失螺栓,合理調(diào)整拉桿之間間隙;在進(jìn)行采煤機(jī)制動(dòng)器閉合時(shí),應(yīng)先接通壓力油源;對(duì)行走部損壞部件及時(shí)更換;發(fā)現(xiàn)主液壓泵損壞或閥門、油管老化時(shí)及時(shí)維修更換,并合理調(diào)整控制壓力。
白洞礦通過(guò)對(duì)8114 工作面前期回采過(guò)程中采煤機(jī)常見故障原因進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施后,工作面在后期回采過(guò)程中,采煤機(jī)故障率由原來(lái)的17%降低至5%以下,采煤機(jī)維修費(fèi)用減少了40余萬(wàn)元,大大提高了采煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性,工作面回采速度提高至7.2 m/d,保證了工作面安全高效回采,取得了顯著應(yīng)用成效。