關(guān)于召開第六屆山西省煤炭總工程師論壇暨山西省煤炭安全綠色智能開采論壇的通知

摘要：本文將綜掘工作面掘進(jìn)機(jī)大角度拐彎開口快速掘進(jìn)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)大角度拐彎時(shí)掘進(jìn)機(jī)與二運(yùn)的良好配合進(jìn)行改造，制作了新型的掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)轉(zhuǎn)載皮帶連掛裝置。該裝置操作簡單、縮短檢修更換時(shí)間、提高開機(jī)率、降低事故率，不僅能夠滿足安全生產(chǎn)要求，還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一 項(xiàng)目背景

綜掘工作面原煤輸出一般由掘進(jìn)機(jī)耙裝機(jī)將煤炭裝入掘進(jìn)機(jī)自身的刮板輸送機(jī)卸載到橋式二運(yùn)轉(zhuǎn)載皮帶上，再過渡到巷道的膠帶輸送機(jī)。掘進(jìn)機(jī)大角度掘進(jìn)通常受掘進(jìn)機(jī)與皮帶連接裝置影響，需要拆開二運(yùn)轉(zhuǎn)載皮帶與掘進(jìn)機(jī)連掛裝置，重新對(duì)接安裝至一定位置后，方可進(jìn)行生產(chǎn)。二運(yùn)轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)尾與掘進(jìn)機(jī)搭接部位安設(shè)連掛裝置，目前大多數(shù)都是固定的，隨著工作面的推進(jìn)，經(jīng)常需要進(jìn)行巷道開口拐彎作業(yè)，常常會(huì)有大角度、直角甚至倒斜角開口。目前的掘進(jìn)機(jī)在設(shè)計(jì)和制造中，僅僅考慮到掘進(jìn)機(jī)直線和小角度轉(zhuǎn)動(dòng)掘進(jìn)的工作需要，沒有考慮掘進(jìn)機(jī)大角度（40°-90°）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的掘進(jìn)拐彎工況，目前掘進(jìn)機(jī)大角度（40°-90°）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的掘進(jìn)拐彎，是靠人工掘進(jìn)完成巷道大角度拐彎后，再把掘進(jìn)機(jī)拐過去往前掘進(jìn)工作。

由于人工完成大角度拐彎巷道掘進(jìn)效率非常低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，許多礦考慮由掘進(jìn)機(jī)自行完成巷道大角度拐彎掘進(jìn)，在其工程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)在大角度轉(zhuǎn)彎時(shí)根本無法完成煤炭轉(zhuǎn)載工作，因此需要研究發(fā)明掘進(jìn)機(jī)大角度拐彎掘進(jìn)巷道時(shí)，如何完成轉(zhuǎn)載機(jī)大角度轉(zhuǎn)動(dòng)不與掘進(jìn)機(jī)機(jī)身干涉，并且保證轉(zhuǎn)載機(jī)膠帶不偏離出掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)機(jī)頭落煤區(qū)，與掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)能夠完成煤炭正常轉(zhuǎn)載。

二 掘進(jìn)機(jī)大角度巷道開口煤運(yùn)系統(tǒng)簡介

綜掘工作面二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)皮帶機(jī)尾與掘進(jìn)機(jī)存在落差較低，旋轉(zhuǎn)角度不夠，一般的掘進(jìn)機(jī)及皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)只能滿足正負(fù)25°左右拐彎掘進(jìn)，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行大角度拐彎開口時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)二個(gè)問題：第一個(gè)問題是掘進(jìn)機(jī)大角度拐彎會(huì)發(fā)生二運(yùn)機(jī)架與掘進(jìn)機(jī)尾部機(jī)架等部件的干涉、擠壓、破壞。第二個(gè)問題是， 即使二運(yùn)機(jī)架不會(huì)與掘進(jìn)機(jī)尾部的機(jī)架部件發(fā)生干涉、擠壓和破壞，掘進(jìn)機(jī)大角度拐彎后，掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)（一運(yùn)）運(yùn)出的煤炭也不能落的二運(yùn)皮帶上，會(huì)大部或者全部落在地上，不能形成正常煤流轉(zhuǎn)載，需要人工開口、炮掘開口或者掘進(jìn)機(jī)端煤和人工翻煤開口，工作效率低，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，使用 “拋物線中心立軸旋轉(zhuǎn)法”進(jìn)行解決。

三 改造方案

機(jī)架尾下部水平加長臂連接法，將轉(zhuǎn)載皮帶輸送機(jī)與掘進(jìn)機(jī)原掛連的水平旋轉(zhuǎn)的立軸，前移到掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)機(jī)頭落煤區(qū)中心的正下方，保證無論掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)與掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載皮帶輸送機(jī)在大角度（40°-90°）相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)膠帶不偏離出掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)機(jī)頭落煤區(qū)，與掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)能夠完成煤炭正常轉(zhuǎn)載。   

具體實(shí)施方法如圖所示： 

1.用2根包箍將承載梁與掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)原連掛柱連接；在轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)機(jī)架下部，將橫架與轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)機(jī)架固接；用軸將立架與橫架相鉸接；將立架底部的立銷插入承載梁前部的立孔中。

2.承載梁前部的立孔垂直中心與掘進(jìn)刮板輸送機(jī)機(jī)頭的落煤區(qū)中心點(diǎn)相重合。

3.轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)架可以以立銷的垂直中心線為軸線進(jìn)行水平大角度旋轉(zhuǎn)，保證掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)落煤在掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)與掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載皮帶輸送機(jī)在大角度（40°-90°）相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)膠帶不偏離出掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)機(jī)頭落煤區(qū)，與掘進(jìn)機(jī)刮板輸送機(jī)能夠完成煤炭正常轉(zhuǎn)載。

4.轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)架可以以軸的軸線為中心作上下擺動(dòng)，保證轉(zhuǎn)載機(jī)行走時(shí)隨著地面高低不平上下擺動(dòng)。

四 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1.在工作原理上，利用和提出了把上部運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭落煤拋物線垂直中心作為下部運(yùn)輸機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)立軸，可實(shí)現(xiàn)二部輸送機(jī)萬角度完全轉(zhuǎn)載。

2.在結(jié)構(gòu)上，利用掘進(jìn)機(jī)機(jī)架尾部二運(yùn)連接柱，連接加成臂實(shí)現(xiàn)以一運(yùn)和二運(yùn)的大角度拐彎煤流完全順利轉(zhuǎn)載。

3.設(shè)計(jì)和制造了大角度立軸錐盤座，實(shí)現(xiàn)二運(yùn)架萬向擺動(dòng)。

五 特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益

1.操作簡單，減少看護(hù)工的勞動(dòng)強(qiáng)度。作業(yè)人員可以通過操作調(diào)整伸縮連接裝置控制轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)的高度和角度，滿足不同變化條件下的出煤要求。

2.縮短維護(hù)、檢修時(shí)間。需要檢修或者更換擋煤皮連掛裝置時(shí)可適當(dāng)抬高落煤高度，增大操作空間，更方便維護(hù)和檢修。

3.有效杜絕了二運(yùn)轉(zhuǎn)載皮帶落煤不正跑偏、皮帶劃傷事故，減少了事故率，提升了開機(jī)率。

4.通過使用轉(zhuǎn)載機(jī)皮帶連掛裝置的使用，經(jīng)現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)每天可增加開機(jī)時(shí)間約2-3小時(shí)，按照現(xiàn)場生產(chǎn)掘進(jìn)能力計(jì)算，多生產(chǎn)原煤約50噸，多掘進(jìn)進(jìn)尺3米。如果每米進(jìn)尺按2500元計(jì)算，可增加收入約7500元；全礦每年可增加75萬元。

5.研究成果能夠?qū)崿F(xiàn)掘進(jìn)機(jī)大角度拐彎割、裝、運(yùn)同行機(jī)械化開口，比人工風(fēng)鎬開口、炮掘開口和掘進(jìn)機(jī)端煤開口提高工作效率，大大減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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