MG300_710-WD采煤机在综放面的应用研究_陈路.pdf

MG300/710-WD 采煤机在综放面的应用研究陈路（晋能控股煤业集团有限公司马脊梁矿，山西大同037001）摘要：介绍了一种煤矿 MG300/710-WD 双滚筒采煤机设备，并对该设备及其开采工艺在某矿综放工作面的实际应用效果进行分析。分析得出，煤矿综采机械化采煤设备的应用，可大幅提高综采工作面煤炭资源的开采效率，实现煤炭资源的高效开采，对煤矿企业的可持续发展有着重大意义。关键词：MG300/710-WD 采煤机多轮间隔放煤生产效率中图分类号：TD632.1；TP273文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0256-03引言近年来我国对煤炭资源的需求量居高不下，因此煤矿企业对煤炭资源的高效开采越来越重视。煤矿综采机械化采煤设备与开采工艺的革新应用是确保煤炭资源安全高效开采的关键，也是提高煤矿企业经济效益以及企业竞争力的关键1-2。因此对MG300/710-WD双滚筒采煤机设备进行分析，并对该设备及其开采工艺在某矿综采工作面的实际应用效果展开研究。13007 工作面概况以某矿 3007 工作面放顶煤采煤工艺为例，分析煤矿综采机械化采煤设备与工艺的具体应用情况。该综放工作面煤层平均厚度 11.6 m，煤层倾角 69，顶底板岩性如表 1 所示。区段运输巷 1 043 m，区段回风巷 1 004 m，开切眼 150 m。该工作面沿煤层走向布置，倾向推进，采用多轮间隔放顶煤开采工艺，全部垮落法管理顶板3。2采煤机设备选型及参数特征采煤机设备作为主要的工作面开采设备，其选型一般遵循以下几大原则：首先是采高设计，采煤机采高范围选取必须符合工作面实际煤层变化范围，依据3007 工作面煤层平均厚度以及变化情况，确定出该放顶煤工作面采高 3.2 m；采煤机滚筒直径设计，双滚筒采煤机滚筒应超过工作面采高一半，因此选用直径大于 1.6 m 滚筒即可满足要求；滚筒截深设计，一般情况下截深选取要与工作面煤层地质条件、支架移架步距以及岩性等密切相关。依据上述条件，选取MG300/710-WD 双滚筒采煤机，截深 600 mm，最大放煤高度 8.4 m，该采煤机采高较高，适应性较强，对坚硬煤层截割效果较好，图 1 为该采煤机结构示意简图。MG300/710-WD 型号采煤机采用多电机横向布局，主要组成包括截割系统、牵引速度、行走系统、支撑系统、电控系统、水系统、液压系统等部分。表 2 为该型号采煤机的主要技术参数。同时对于综放面其他采煤设备的选型应遵循以下原则：综放设备生产能力高出工作面设计生产能力的 50%；带式输送机的输送能力应大于刮板输送机的输送能力，同时刮板机输送能力应大于采煤机的截割能力等。在 3007 综放工作面共安放 82 组液压支架，包括过渡支架以及基本支架，一台采煤机设备，刮板输送机、装载机以及破碎机设备各一部，带式输送机一部，乳化液泵两台一箱。3在综采工作面的应用3.1割煤要求采煤工艺的不断革新，在确保开采生产安全性的同时，也提高了煤炭资源的开采效率，为煤矿企业带收稿日期：2022-05-25作者简介：陈路（1985），男，山西翼城人，本科，毕业于太原理工大学机械设计制造及自动化专业，工程师，研究方向为采矿工程。总第 238 期2023 年第 2 期机械管理开发MechanicalManagementandDevelopmentTotal 238No.2，2023DOI:10.16525/14-1134/th.2023.02.103名称岩性平均厚度/m岩体特征老顶粉砂岩4.9深灰色致密砂岩，普氏系数 46直接顶泥岩0.3深灰色泥岩，块状，普氏系数 46直接底泥岩0.4与直接顶相同基本底 粉砂岩5.1灰色粒状水平层理，普氏系数 68表 1顶底板岩性情况1滚筒摇臂；2外牵引；3牵引箱；4乳化液阀站；5牵引电机调速装置；6辅助装置；7高压控制箱；8机架；9电气系统；10升降液压油缸；11滚筒图 1MG300/710-WD 采煤机结构简图（单位：mm）采高高度/m23.7过煤高度/mm662/446机面高度/mm1 418/1 202截割功率/kW2300牵引速度/（m min-1）08.514.2滚筒直径/mm1 800/2 000整机质量/t45电压/V1 140煤层倾角/（）12工作面倾角/（）40摇臂长度/mm2 160下切深度/mm368表 2MG300/710-WD 采煤机主要技术参数1234567 8910116 60534015.462200220038.09技术应用2023 年第 2 期来了更高的经济效益，利用 MG300/710-WD 采煤机进行截割作业的采煤工艺如图 2 所示1。具体步骤为：采煤机开机启动前滚筒斜切进刀截割作业支架拉伸缩梁推前部刮板机推移支架收伸缩梁拉后部刮板机放顶煤。1）放顶煤采煤法。对于厚煤层的开采放顶煤机械化采煤法是常用的一种开采工艺，具体的操作步骤分以下三步：第一步，在综放工作面利用MG300/710-WD型号采煤机设备完成煤壁截割作业，并在前部刮板输送机完成装煤作业；第二步，打开液压支架的放煤窗口，将顶煤放至后部刮板输送机上，并通过多轮间隔放煤的方式控制放煤窗口防止矸石落入刮板机影响到煤炭质量；第三步，完成放煤工作，开始后续煤炭资源输送及采煤工作面下一步回采推进工作。与单轮间隔放顶煤工艺相比应用多轮间隔放煤工艺，可有效减少矸石混入煤体现象的发生，降低混矸量。2）巷道布置技术。巷道布置技术的有效应用是确保煤炭资源安全开采生产的前提，同时也是确保煤炭资源高效开采的重要保障。在实际井下作业过程中，顶板垮落、顶煤冒落及煤壁片帮等事故，严重威胁到井下工作人员的生命安全以及煤炭企业的开采生产。因此，利用煤岩特性合理进行巷道布置，充分考虑巷道结构的稳定性可靠性，才可为综放工作面提供安全可靠的生产环境。3.2采煤方法1）顶板支护。利用液压支架及端头支架对综放面进行支护设计，在 MG300/710-WD 采煤机完成煤壁截割作业时，进行移架推溜工作，正常移架时滞后采煤机 35 架，顶板破碎时可带压移架或超前移架支护，移架步距 0.6 m。支架的初撑力应高于 24 MPa，同时不得滞后采煤机 5 架以上，防止悬顶现象发生，出现冒顶时要及时拉架加强支护。2）生产工艺。在利用 MG300/710-WD 采煤机设备进行截割作业时先进行斜切进刀，滚筒截深 0.6 m，具体操作为：斜切进刀前推刮板输送机反割三角煤采煤机空机返回开支架放煤天窗正常割煤移架推溜作业；移架方式分成组移架或手动移架等，正常移架工序滞后采煤机 35 架，可根据顶板岩性进行灵活调整；推溜同样可成组推移或手动推移，推刮板机时应滞后采煤机 1015 组，并先推移中部刮板机，后推移两端刮板机。3.3其他综采面机械化设备分析提高综放工作面生产效率的关键在于高效机械化开采设备的配合使用，因此除了 MG300/710-WD采煤机开采设备之外，综放工作面常用的机械化开采设备还包括以下几类：1）移动变电站及乳化液泵站。这两类设备分别负责为煤炭资源开采过程中提供电力及液压动力供应，其中变电站可将电力进行转换并传输至各电气设备上作为动力供应，确保采煤机等电气设备在综放工作面完成正常的回采任务；乳化泵站负责为液压支架等设备提供高压液体，为综放工作面提供顶板等的支撑作用，确保工作面的安全开采作业。2）液压支架。液压支架负责综放工作面顶板支撑，在综放工作面围岩的共同作用下确保工作面压力在安全值内保障回采工作的安全进行。液压支架在综放工作面的应用可有效降低冒顶、顶板垮落等安全事故的发生，保障了综放工作面的高效持续开采过程。液压支架的选型要综合考虑各项因素，要确保液压支架的质量可靠，在以井下工作人员的生命安全为前提下考虑其经济效益。3）带式输送机。带式输送机作为近年来煤矿常用的煤炭资源输送设备，其输送效率也直接反应着煤矿企业的煤炭资源开采效率。在带式输送机输送设备的选型过程中要考虑到输送安全、输送能力等，同时要与综放面煤炭资源的开采效率相匹配，合理规划带式输送机的布置路线，提高煤炭资源的输送效率。4）转载机。转载机在煤矿开采工作中也是关键的输送设备，在综放工作面刮板机将煤炭资源输送出工作面后，转载机负责将刮板输送机上的煤炭提升至一定高度，并转运至带输送输送机上进行后续输送作业，因此转载机设备的高效可靠运行，也对煤炭资源的开采效率有着重要影响。同时转载机在连接过程中，将其安装与带式输送机机尾部可保障输送作业的安全性。4应用效果分析根据该矿实际情况利用 MG300/710-WD 在 3007综放工作面采用两轮间隔放顶煤工艺进行试采作业，经过计算发现，平均出煤量 3 200 t/d，按照每年工作2-1采煤机割煤至下（上）端头2-2采煤机向上割煤2-3采煤机完全割透下（上）端头2-4采煤机向下割煤图 2采煤机进刀工序示意简图30 m陈路：MG300/710-WD采煤机在综放面的应用研究257机械管理开发第 38 卷日 330 d 进行计算，年产量可达 106 万 t，经济效益显著。而且各采煤设备与开采工艺配合效果较好，均可稳定运行，实现了开采任务。5结语充分应用煤矿综放机械化采煤设备与工艺可显著提高综放面开采效率，通过分析 MG300/710-WD双滚筒采煤机在该矿多轮间隔放顶煤采煤法中的应用，同时依据矿井实际环境及适用条件合理选取其它机械化采掘设备配合开采工作，对提高工作面生产能力，安全高效实现煤炭资源的生产开采有着重要意义。参考文献1朱永战，彭育东，董颖辉.综合机械化采煤工艺浅析J.煤矿机械，2005（9）：47-49.2张阳，郭莹.一次采全高综放采煤工艺及设备研究J.山东煤炭科技，2017（12）：24-25；28.3于建兵.煤矿综合机械化采煤设备与工艺的应用分析J.矿业装备，2021（6）：162-163.（编辑：王慧芳）Application of MG300/710-WD Shearer in Fully Mechanized Top Coal Caving FaceChen Lu（Majiliang Mine of Jinneng Holding Coal Group Co.,Ltd.,Datong Shanxi 037001）Abstract:This paper introduces a kind of MG300/710-WD double drum shearer in coal mine,and analyzes the actual application effect ofthis equipment and its mining technology in a fully mechanized top coal caving face.The analysis shows that the application of mechanizedcoal mining equipment in fully mechanized coal mining can greatly improve the mining efficiency of coal resources in fully mechanized coalmining faces,and realize efficient mining of coal resources,which is of great significance to the sustainable development of coal miningenterprisesKey words:MG300/710-WD shearer;multi round interval coal drawing;production efficiency3陈文学.化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施J.化工设计通讯，2021（10）：65-66.4周华南，周勇，祝欣然.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施J.设备管理与维修，2020（8）：151-153.5张晶莹.浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施J.化工技术与开发，