煤矿采煤机操作作业.pptx

煤矿采掘机械作业 主讲人：李俊杰主讲人：李俊杰 宁武县能源职工安全培训中心（有限公司）宁武县能源职工安全培训中心（有限公司） 第一章 机械化采煤机的基础知识 第二章 滚筒采煤机 第四章 采煤机的操作与维 第五章 采煤机常见故障的分析预处理 第三章 采煤机的拆卸运输与安装调试 目 录 第1章 机械化采煤机的基础知识 综采设备是综合机械化采煤工作面机电设备的总称 分类：滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架以及各种供电、供液设备 和其它辅助设备等。 一、综采工作面主要设备的布置关系 综采工作面主要设备的布置图 1 - 1和图 1 - 2 1.1 综采工作面主要设备的布置与匹配 （1）工作面可弯曲刮板输送机靠近煤壁、延工作面全长 铺设在底板上。 （2）采煤机骑在可弯曲刮板输送机上，通过牵引机构， 带动采煤机沿工作面穿梭运行。同时，采煤机的滚筒切 入煤壁，完成破煤任务。 （3）液压支架位于工作面可弯曲刮板输送机的采空侧， 沿工作面全长呈直线布置，支撑于工作面顶、底板之 间。 （4）在工作面下端的运输区段平巷内沿工作面推进方向 布置有桥式转载机，桥式转载机的水平装载段搭接于工 作面可弯曲刮板输送机的机头下面，卸载段则搭接在可 伸缩带式输送机的机尾上。 （5）在工作面运输区段平巷内铺设有轨道，设有设备列 车。 （6）在轨道区段平巷内设有运送设备和材料的单轨吊车 或搬运绞车。 二、综采工作面的主要设备的作用 设 备作 用 采 煤 机是完成落煤、装煤工序的一种机械（d 630/800mm ） 可弯曲刮板 输送机 是完成工作面运煤机械，同时也是采煤机轨道以及 液压支架移架时的支点 液压支架是用于支护和管理顶板的机械设备 转载机是40m左右长、能抬高货载的重型刮板输送机 可伸缩带式 输送机 是工作面区段运输平巷中的运煤设备 乳化液泵站 是供给液压支架和其他液压装置压力液体的动力设 备 喷雾站是供给采煤机内外喷雾降尘及各运煤转载点喷雾降 尘压力水的动力设备 采煤机 可弯曲刮板输送机 液压支架 转载机 排头支架（过渡支架 ） 端头支架 可伸缩带式输送机乳化液泵站喷雾泵站 三、综采工作面主要设备的配备 三机配套：采煤机、可弯曲刮板输送机和液压支架的性 能配套 采煤机 可弯曲刮 板输送机 液压支架 三机 配套 1.2 机械化采煤工艺 机械化采煤 普通机械化采煤 综合机械化采煤 放顶煤综合机械化 由落煤、装煤及运煤、工作面支护、推移工作面 刮板输送机、采空区处理 由落煤、装煤及运煤、输送机和支架的移动、 支护、采空区处理 采煤工艺 综采放顶煤的特点 工作面采煤 放煤方式 放煤步距 1.3 采煤机械基本知识 一、刨煤机 采煤机 刨煤机 滚筒采煤机 （按力学性质 ） 静力式刨煤机 动力式刨煤机 拖钩刨煤机 滑行刨煤机 滑行拖钩刨煤机 2. 刨煤机的优缺点及适用条件 二、滚筒采煤机 1.滚筒采煤机的类型 （1）按滚筒数目分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。其特点分别为：单滚 筒采煤机机身较短，重量较轻，自开切口性能较差，适宜在煤层起伏变化不 大的条件工作；双滚筒平煤机调高范围大，生产效率高，可在各种煤层地质 条件下工作。 （2）按煤层厚度分为厚煤层采煤机、中厚煤层采煤机和薄煤层采煤机。其 特点分别为：厚煤层采煤机机身几何尺寸大，调高范围大，采高大于3. 5 m; 中厚煤层采煤机机身几何尺寸较大，调高范围较大，采高1.3?3.5 m;薄煤层 采煤机机身几何尺寸较小，调高范围小，采高小于1. 3 m。 （3）按调髙方式分为固定滚筒式采煤机、摇臂滚筒式采 煤机和机身摇臂滚筒式采煤机。其特点分别为：固定滚 筒式采煤机靠机身上的液压缸调高，调高范围小；摇臂 滚筒式采煤机调高范围大，卧底童大，装煤效果好；机 身摇臂滚筒式采煤机机身短窄，稳定性好，但自开切口 性能差，卧底量较小，适应煤层起伏变化小、顶板条件 差等特殊地质条件。 （4）按机身设置方式分为骑输送机采煤机和爬底板采煤 机。其特点分别为：骑输送机采煤机适用范围广，装煤 效果好，适用于中厚及其以上的煤层；爬底板采煤机适 用各种薄和极薄煤层地质条件。 （5）按牵引控制方式分为机械牵引采煤机、液压牵引采 煤机和电牵引采煤机。其特点分别为：机械牵引采煤机 操作简单，维护检修方便，适应性强；液压牵引采煤机 控制、操作简便、可靠、功能齐全，适用范围广；电牵 引采煤机控制、操作简便、传动效率髙，适用各种地质 条件。 （6）按牵引方式分为钢丝绳牵引采煤机、锚链牵引采煤 机和无链牵引采煤机。其特点分别为：钢丝绳牵引采煤 机牵引力较小，一般适用于中小型矿井的普采工作面； 锚链牵引采煤机中等牵引力，安全性较差，适用于中厚 煤层工作面；无链牵引采煤机工作平稳、安全，结构简 单，适应于倾斜煤层开采。 （7）按使用煤层条件分为缓倾斜煤层采煤机、倾斜煤层 采煤机和急倾斜煤层采煤机。 其特点分别为：缓倾斜煤层采煤机设有特殊的防滑装置 ，适用于倾角15以下的煤层工作面；倾斜煤层采煤机牵 引力较大，具有特殊设计的制动装置，与无链牵引机构 相配，适用于倾斜煤层工作面急倾斜煤层采煤机牵引 力较大，有特殊的工作机构与牵引导向装置，适用于急 倾斜煤层工作面。 （8）按牵引机构设置方式分为内牵引采煤机和外牵引采 煤机。其特点分为：内牵引采煤机结构紧凑，操作安全 ，自护力强；外牵引采煤机身机短，维护和操作方便 2. 滚筒采煤机的组成 （1）截割部 （2）牵引部 （3）电气设备 （4）附属装置 3. 滚筒采煤机的主要参数 （1）采高 （2）截深：通常有0.63m/0.8m/1.0m三种 （3）截割速度 （4）牵引速度 （5）牵引力 （6）装机功率 1.4 采煤机的工作方式 第2章 滚筒采煤机 滚筒采煤机组成部分：截割部、牵引部、电器控制系统及附属装置四部分组 成 一、 滚筒采煤机的截割部组成及特点 1、截割部组成 由减速箱、摇臂、滚筒、挡煤板及调高系统组成，有的采 煤机还配有一个破碎滚筒。在截割部内设有润滑系统、冷却与喷 雾系统和过载保护装置。 2、截割部特点 2.1 滚筒采煤机的截割部 （1）双滚筒采煤机具有两个结构左右对称的截割部，它们分别位于采煤机 的两端，除截割滚筒旋向相反外，其余结构都相同。对于液压牵引的采煤机 ，其左右由一个电动机驱动，对于电牵引的采煤机，其左右分别由一个电动 机驱动。 （2）双滚筒采煤机具有生产能力大、效率高、开采中厚煤层能一次采全 高、能自开缺口、装煤效果好及机器稳定性能好等。 （3）截割部总传动比大 （4）滚筒的截割速度与滚筒的直径、滚筒的转速有关 （5）在截割电动机合滚筒之间的传动装置中设有离合器。 （6） 为了使采煤机自开缺口，一般通过摇臂将截割滚筒延伸出机身长度以 外一定的距离。 （7）采煤机具有适应煤层厚度的起伏变化，截割部的高度是可以调整的。 （8）为了实现截割部滚筒高度的调整和挡煤板的翻转，采煤机都有一套单 独的辅助液压系统。 （9）采煤机还装有破碎机构，已解决大块片帮煤堵塞过煤空间的问题，提 高了效率。 （10）采煤机承受的冲击载荷较大，通常在传动系统中设有机械过载保护装 置，来保护传动零件部。 二、滚筒采煤机截割部的传动装置 （1）截割部传动装置的功用 是将采煤机电动机的动力传递到滚筒上，以满足滚筒转 矩的需求，使滚筒按一定的转速旋转，同时。传动装置 还要适应滚筒调高的要求，使滚筒保持适当的工作位 置。 （2）要求 由于截割部消耗的功率占采煤机总功率的80%以上，所 以要求截割部传动装置具有较好高的传动效率。对于单 滚筒采煤机，还应使传动装置能适合左、右工作面采煤 的要求。 （3）常见的传动方式 双减速箱式传动装置 单减速箱式传动装置 新型机械驱动装置与双电机串联驱动装置 三、滚筒采煤机的滚筒与截齿 1、滚筒的作用 从煤壁上将煤截割下来 是靠滚筒上的螺旋叶片将截割下来的煤装到工 作面刮板输送机上。 滚筒的内外喷雾还起到冷却截齿、喷雾降尘、冲淡瓦 斯、湿润煤层等作用 2、滚筒的主要参数 滚筒的直径和宽度 滚筒螺旋叶片的头数和旋向 滚筒的转速与转向 3.滚筒采煤机的截齿 （1）截齿的类型 扁形截齿 镐型截齿 2.1 滚筒采煤机的牵引部 一、滚筒采煤机牵引部的组成 由牵引传动装置和牵引机构组成 特点：有大的传动比和传动转矩；有足够大的牵引力； 牵引速度较低，而且可以无极调速；能够实现双向牵引 ； 能够根据电机负荷和液压变化进行自动调速；设有过载 保护，能够自动降低牵引速度停止牵引；调速装置具有 记忆功能。 二、牵引部传动装置类型 牵引部传动装置功用：将采煤机电动机的动力传到主动链 轮 或驱动轮并实现调速。 1、 分类（按传动形式）：机械牵引、液压牵引和电牵引。 （1） 机械牵引：是指全部采用机械传动装置的牵引部。其特 点是工作可靠，但只能有级调速，结构复杂，目前已很少采 用。 液压牵引：是利用液压传动来驱动的牵引部。液压传动的牵引部 可以实现无级调速，变换、换向和停机等操作比较方便，保护系统 比较完善，并且能随负载变化自动地调节牵引速度，因此目前绝大 多数采煤机都采用液压传动。 电牵引：是指直接对电动机调速以获得不同牵引速度的牵引部。 它的优点是省去了复杂的液压系统和齿轮变速装置，使牵引部传动 大大简化。因而故障少，维护工作简单，传动效率高，机身长度缩 短。而且其电子控制系统对外载变化的反应灵敏，能自动调速，当 超载严重时，还能立即反向牵引。这是近几年发展起来的新颖牵引 部传动型式，也是牵引部的发展方向。 三、无链牵引机构 1、工作原理和机构类型 工作原理：取消了固定在工作面两端的牵引链， 以采煤机牵引部的驱动轮或再经中间轮与铺设在输 送机槽帮上的齿轨啮合，从而使采煤机沿工作面移 动。 结构类型： （1）齿轮销轨型 这种牵引机构是以采煤机牵引部的 驱动齿轮经中间齿轨轮与铺设在输送机上的圆柱销排式 齿轨相啮合使采煤机移动。 （2）滚轮齿轨型 这种牵引机构由装在底托架内的两个牵引 传动箱分别驱动两个滚轮（即销轮），滚轮与固定在输送机上 的齿条式齿轨相啮合而使采煤机移动。 （3）链轮链轨型 这种牵引机构由牵引部传动装置的驱动 链轮，与铺设在输送机采空侧挡板内的圆环链相啮合而移动采 煤机。 2、优缺点 优点 1、采煤机移动平稳，振动小，减少了故障率，延长了使用寿 命； 2、可采用多牵引，使牵引力提高以适应大倾角条件下工 作； 3、可实现工作面多台采煤机同时工作，提高产量； 4、消除了断链事故，增大了安全性。 缺点： 对输送机的弯曲和起伏不平要求高，输送机的弯曲 段较长（约15m），对煤层地质条件变化的适应性差； 同时使机道宽度增加约100mm，加长了支架的控顶距 离。 1.4 采煤机的附属装置 一、采煤机的底托架及滑靴 1. 底托架 是采煤机的基座，与与刮板输送机活动链接，是支 撑采煤机整个机体的一个部件 2 滑靴 是采煤机的支撑件，位于底 托架下部。 二、调高和调斜装置 调高：为了适应煤层厚度的变化，在煤层高度范围 内上下调整滚筒位置称为调高。 调斜：为了使滚筒能适应底板沿煤层走向的起伏 不平，使采煤机机身绕其纵轴摆动称为调斜。调斜 通常用底托架下靠采空侧的两个支承 滑靴上油缸 来实现 三、采煤机挡煤板及翻转装置 1.挡煤板类型 挡煤板有门式和弧形2种形式 2.挡煤板的翻转装置 它是利用 装在摇臂采空 侧的两个油缸2 ，通过液压系 统带动挡煤板6 完成反转。 四、采煤机的破碎装置 它的用途是将滚筒截割落下的大块煤或片帮 落下的大块煤破碎，使之顺利通过采煤机与刮板输 送机之间的过煤空间。 组成： 由固定减速箱体、 小摇臂、摆动油缸 以及破碎滚筒等 五、采煤机的防滑装置 在采煤工作面倾角达15及以上时，骑在刮板输送 机溜槽上运行的采煤机就有下滑的危险，所以必须 设置防滑装置。目前，无链牵引采煤机的防滑是由 牵引部的液压制动装置来实现防滑。 六、采煤机电缆水管拖移装置 电缆水管拖移装置的作用是当采煤机沿工作 面移动时，拖动采煤机的动力电缆和用于冷却喷雾 降尘的水管，代替人工劳动来完成。 七、采煤机的冷却喷雾降尘系统 作用：是洒水降尘、冲淡瓦斯、湿润媒体、冷却截齿、 扑灭滚筒截割时可能产生的火花。 煤矿安全规程规定，采煤机必须安装内外喷雾 装置，正常工作时，内喷雾压力不得小于2 MPa，外喷雾 压力不得小于1.5 MPa，喷雾流量应与机型相匹配，如果 内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不得小于4 MPa， 无水或喷雾装置损坏时必须停机。 第3 章 采煤机的拆卸运输与安装调试 3.1 采煤机井上验收及试运转 一、采煤机井上验收 要根据有关技术标准、规范来检验采煤机的配套情 况、技术性能、质量、数量及技术文件是否齐全合格。 参加验收的人员必须熟悉煤机的性能，了解采煤机的结 构和工作过程。采煤机司机和维修人员一定要参加验收 工作。 采煤机验收的内容： （1）列出采煤机各部件名称及数量，检查各部件是否完整。 （2）根据采煤机的技术特征，检查是否符合要求。 （3）检查配套的刮板输送机、液压支架及桥式转载机等的配 套性能和配套尺寸是否符合要求。 （4）进行采煤机的机械部分动作实验，检验各手把及部件的 动作是否灵活、可靠，对底托架、滑靴及滚筒进行外观检查。 （5）进行采煤机电气部分的动作实验，检验各按钮的动作是否 符合要求，各防爆部件及电缆进口是否符合要求。 （6）进行牵引部性能试验，包括空载跑合试验、分级加载实 验、正转和反转压力过载实验以及牵引速度零位和正反向最大 速度测定。 空载跑合试验时，其高压管路压力不大于4Mpa，油温升至 40C后，接通冷却水正、反向各运转1h，分级加载实验按额定 牵引力的50及75加载，每级正、反向各运转30min，加载结 束时油温不大于80C。 （7）进行截割部性能试验时，包括空载跑合试验和分级 加载实验。空载跑合试验须在滚筒转速下正、反向各转 3h。分级加载实验按电动机额定功率的50及75加载 ，每级正、反向转30min，加载结束时，油温不大于 100C。（8）将江机机摇壁位于水平位置，16h后，其 下沉量小于2mm。 （9）在不通冷却水的条件下，电机带动机械部分空运转 1h，电机表面温度小于70C，无异常振动声响及局部温 升。 二、地面检查及试运转 1 地面运转前检查的主要内容 （1）采煤机零部件是否齐全，完好。 （2）运动部件的动作是否灵活可靠。 （3）手把位置是否正确，操作是否灵活可靠。 （4）外部管路连接是否正确，各接头处是否有漏水、漏油现象，各油 池、油位润滑点是否按要求注入油脂。 （5）各箱体腔内有无杂物和积水。 （6）电气系统的绝缘、防爆性能是否符合要求。 2.试运行 （1）地面试运行一般不少于30min的整机运行。 （2）操作各部手把，检查按钮动作是否灵活可靠。 （3）注意各部机体运行的声音和平稳性。 （4）测量各处温升是否符合要求。 （5）摇壁升降要灵活，同时测量升到最高、最低位置的 时间。 （6）操作牵引换向手柄调速旋钮，使采煤机正、反向牵 引，测量其空载转速是否符合要求，手把在中间零位时牵 引速度是否为零。 （7）在试验运行期间，要检查各部连接处是否漏油，各 连接管路是否漏油，运转声音是否正常。 （8）检查各个压力表的读数是否正确。 （9）测