薄煤层采煤机选型配套探讨

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[摘 要]通过山煤集团左云草垛沟煤矿8107综采工作面增配采煤机的选型配套，对薄煤层采煤机的选型配套应把握的几个关键点进行探讨和交流。

[关键词]薄煤层采煤机 选型配套 技术参数

中图分类号：TD421 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）27-0348-01

引言

在煤矿实际生产中，由于薄煤层工作面煤层厚度为0.8～1.3米，所以要求采煤机的机面高度低，这样，薄煤层采煤机的整机重量轻，又由于煤层的赋存硬度在不断变化（一定范围内），当采煤机遇到稍硬一点的煤层时，机身会出现剧烈的颤动，机内电控部件很容易损坏，若牵引变频器为机内载，就更容易引起变频器的频繁故障。还有薄煤层采煤机桥式布置、机身下过煤高度不够导致的行走不畅、直e背的甩煤不畅、滚筒直径选型过小等等。凡以上种种，都会在设备投运后，影响生产，甚至造成各种事故。

一、草垛沟煤矿8107综采工作面概况

山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司条件：

1、工作面煤壁净长150m，走向长度1200米;

2、煤质硬度f≈3，局部有夹矸;

3、煤层厚度大部均在0.9到1.3米之间，平均1.1～1.2米，结构简单，煤层倾角0至4°，顶底板条件良好，为中砂岩，局部有页岩伪顶，伪顶厚度约0.3米，底板为细砂岩，工作面普遍含有灰质泥岩伪底，厚度约0.2～0.3米。

4、相关配套设备（已制造并在下井安装完成）

（1）中间支架：ZY3200/7.5/16;

（2）工作面输送机：SGZ630/2×110。

二、采煤机选型配套及技术参数的确定

1、采高：根据8107综采工作面煤层赋存条件，煤层厚度大部均在0.9到1.3米之间，平均1.1～1.2米，选择采高为1.2～1.8米。

2、截深：根据矿井产能及已安装设备配套，选择截深为630mm。

3、滚筒直径：根据煤层厚度大部均在0.9到1.3米之间，平均1.1～1.2米，统筹兼顾煤质纯度及收煤效果（滚筒直径越大，收煤效果越好），选择滚筒直径为1200mm。

4、机面高度：在保证采煤机过煤高度300mm的前提下，为了检修维护保养的需要，需留有足够的检修空间，结合已安装中间支架型号为ZY3200/7.5/16，图纸配套后，选择机面高度为818mm。

5、过煤高度：为保证工作面截割下来的煤炭能够顺利被刮板输送机带走，结合原420采煤机带煤不畅的弊端，选择采煤机机身下至刮板输送机中班的过煤高度为300mm。

6、卧底量（中部）：为保证工作面端头端尾能够割通和工作面底板能够割平，选择卧底量为216mm。

7、倾角：考虑到服役于未来接续8-2煤层，倾角会有所变化，选择倾角≤30？。

8、截煤硬度：根据8107综采工作面“煤质硬度f≈3，局部有夹矸”，整机割煤强度选择f ≤4。

9、牵引力：根据计算牵引力确定为323kN。

10、牵引速度：根据矿井产能、采煤机能力、煤质硬度等工作面条件选择采煤机牵引速度为：0～7.38m/min。

11、牵引方式：采用齿轮销排无链电牵引（节距125mm）

12、截割电机：为尽可能的降低采煤机的机面高度，左右e背各采用了2台100KW的截割电机，缩小单个电机的尺寸，从而降低了整机的机面高度。

13、装机功率：4×100+2×25+5.5=455.5kW（其中四台截割电机4×100 kW，二台牵引电机2×25 kW，一台调高泵电机5.5 kW）。

14、供电电压：根据装机功率及设备供电距离，供电电压选用1140V。

15、调速方式：为减少因采煤机震动而频繁引起的变频器故障，采用了变频器放置于工作面运输顺槽电气设备列车上的机外载形式，变频器采用四象限交流变频调速，一台变频器拖动二台牵引电机。

16、变频器电压：为保证变频器运行性能的稳定，结合国产变频器现状，牵引变频器选择较成熟可靠的380V电压。

17、控制方式：采煤机采用中部控制箱手动按钮操作，左右端头站操作和无线遥控操作，并设有主电机功率保护、牵引电机过电流保护。

18、采煤机截割行星头，摇臂和牵引部高速轴处关键部位安装进口轴承，高速级密封采用进口密封。

19、离合器要求可靠、自锁、易操作。

20、采煤机具有与刮板运输机的电气闭锁功能和紧急停机功能。

21、采煤机控制系统采用DSP控制系统，配置中文液晶显示器，显示并记录采煤机的运行参数（电压、电流、速度等参数）和采煤机故障等采煤机运行信息，配有瓦斯超限报警断电功能。

22、采煤机靠煤壁侧支撑滑靴骑在刮板机槽帮上，靠老塘侧导向滑靴反扣式安装。

23、采煤机电控系统必须有可靠的防振动措施或装置。

24、冷却除尘：采煤机冷却除尘采用内喷雾和外喷雾相结合的方式进行。

25、其它：符合机械行业、煤炭行业的规程及其它有关标准及要求。

三、结论

山煤集团左云草垛沟煤业有限公司8107综采工作面选用的MG200/456-WD型采煤机，自2106年6月投运以来，每月出煤约5万吨，累计已出原煤30万吨，设备运行稳定、可靠，实为薄煤层采煤机选型配套的成功范例。

作者简介

赵建军，男，生于1974年10月11日，民族：汉，山西省长治市人，矿山机电工程师，大学学历，矿山机电专业，现为山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司机电副总工程师，正致力于煤矿机电自动化的研究和应用推广。