薄煤層采煤機參數對塊煤率的影響分析

2016年第41卷第2期能源技術(shù)與管理Vol. 41 No.2Energy Technology and Management87doi: 10.3969/j isn.1672- 9943.2016.02.032薄煤層采煤機參數對塊煤率的影響分析徐路(晉煤集團寺河礦二號井.山西晉城048019) .[摘要]基于寺河礦94311工作面實(shí)際生產(chǎn)條件,以提高工作面塊煤率為目標,從截齒安裝角度、布置方式、截割深度等結構參數以及采煤機運行速率等運動(dòng)參數進(jìn)行了分析,以指導薄煤層采煤機滾筒的合理選型設計。[關(guān)鍵詞]薄煤層;滾筒;采煤機;參數;塊煤率[中圖分類(lèi)號] TD421.6*3 [文獻標識碼] B [文章編號] 1672-9943(2016)02-0087-02計一般都比較堅硬,由于采煤機功率較小，造成薄0引言煤層采煤機截齒與煤壁相互接觸應力小，在此應我國薄煤層分布范圍廣且煤質(zhì)好，我國薄煤力狀態(tài)下煤炭不容易形成煤粉“密實(shí)核”,截齒對層可采儲量約占全國煤炭總量的15。由于薄煤煤壁的作用時(shí)間長(cháng),隨著(zhù)截齒長(cháng)時(shí)間的旋轉,截齒層開(kāi)采作業(yè)空間狹小,工人的勞動(dòng)強度大,近年來(lái)作用下煤壁壓碎范圍進(jìn)-步擴大,塊煤率下降。所已逐步發(fā)展成為薄煤層無(wú)人化工作面，使用機身以，薄煤層工作面滾筒結構參數對塊煤率的影響較小的雙滾筒采煤機，提高了煤炭的采出率以及較大。開(kāi)采安全系數。但從現場(chǎng)使用效果來(lái)看,薄煤層2.1截齒安裝角 度對塊煤率的影響分析綜采工作面的塊煤率普遍偏低。國內外從滾筒截齒的安裝角通過(guò)影響采煤機截割性能從而參數對塊煤率的研究大多針對于厚煤層綜采工作影響工作面的塊煤率4,而截割性能與采煤機功面2,對薄煤層工作面塊煤率的研究目前主要集率有關(guān)。薄煤層工作面滾簡(jiǎn)多使用鎬形齒,制造容中于炮采工作面通過(guò)改善爆破參數來(lái)提高塊煤易,形狀簡(jiǎn)單。對于中厚煤層大功率采煤機其推薦率。薄煤層工作面所使用的采煤機機身較矮,-般截齒的安裝角度要保證截齒受力與齒身軸線(xiàn)方向功率也較小，其截割煤炭以及夾矸的能力相對較相吻合,使截齒不易破壞,有益于落煤,塊煤率較弱。故開(kāi)展薄煤層綜采面滾簡(jiǎn)參數對塊煤率的影大。響研究是十分必要的。對于薄煤層滾簡(jiǎn)來(lái)說(shuō)合適的截齒安裝角度--方面能夠使得截齒有效的切入煤壁時(shí)消耗較小的1工程概況 .功率,使得煤體破碎;另-.方面節省空間,能夠避寺河礦二號井94311工作面主采9*煤層,免滾簡(jiǎn)截割頂板巖層。煤層厚0.65~1.70m，平均1.26 m,中間夾矸厚截齒安裝角度與煤層崩落角存在一定的關(guān)12 cm。工作面煤層無(wú)偽頂;直接頂為粉砂巖,平均系,所以要根據煤的崩落角選擇截齒安裝角度,避厚3.90m;基本頂為細砂巖，平均厚5.30m;直接免截齒齒身外輪廓線(xiàn)與截槽崩落線(xiàn)相切或者相底為細砂巖,平均厚2.10 m;老底為粉砂巖,平均割，以減少截割阻力，使得薄煤層工作面塊煤增厚度4.03 m。選用MG210/485- -PWD型采煤機、加。SGZ- 764/400型刮板輸送機，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中根據現場(chǎng)使用經(jīng)驗，薄煤層截齒的安裝角度采煤機需要經(jīng)常截割底板巖石。應為37~42°對于韌性煤來(lái)說(shuō),其崩落角較小,容.2薄煤層滾筒式采煤機結構參數對塊煤易出現干涉,故安裝角應適當小一些,保證煤會(huì )包.住截齒;對脆件煤甘崩菠魚(yú)較太安裝角度增大的影響分析時(shí)干涉的問(wèn)中國煤化工根據采煤機破煤理論，塊煤的產(chǎn)生主要是由2.2滾筒截HCNMH G .于截齒與煤壁相互作用所造成的。薄煤層采煤機文獻[ 5 ]研究表明,切削圖面積越大且越方滾筒經(jīng)常需要截割巖石以及夾矸，所以截齒的設正,煤的塊度就會(huì )越大，塊煤率越好。采煤機螺旋2016年4月88徐路薄煤層采煤機參數對塊煤率的影響分析Apr., 2016滾筒上截齒的排列布置方式不同會(huì )直接影響截割0.09~0.12時(shí),可以獲得比較理想的塊煤。煤時(shí)的能量消耗以及落煤的塊度大小6。目前截4現場(chǎng)使用情況齒的排列形式有交叉式(棋盤(pán)式)順序式(重復式)等，交叉式截齒的截割阻力小于截齒分布密度較94311工作面主采煤層含12 cm夾矸，在實(shí)大的順序式排列方式，可以消耗較小的功率獲得際割煤過(guò)程中經(jīng)常需要截割底板巖石，滾筒截齒較大的塊煤率。經(jīng)常出現磨損破壞等情況。將滾筒截齒的排列方當采煤機的牽引速度、滾筒轉速相同時(shí),交叉式改變?yōu)榻徊媾帕泻?截齒的磨損情況明顯好轉,式排列的截齒切削厚度大于順序排列的截齒,單且工作面塊煤率有一定的提高。齒上所能承受的載荷也大于順序排列的截齒,但5結論由于順序排列截齒分布均勻使得截齒上所受載荷相對穩定且截齒截割斷面更接近正方形，所以其從薄煤層綜采工作面滾筒采煤機參數對塊煤截割能力較強。但對于薄煤層工作面來(lái)說(shuō),切削厚率的影響進(jìn)行分析,得出如下結論:度較小，文獻[7-8]認為切削厚度較小時(shí)交叉式排(1)截齒安裝角度影響截割性能、塊煤率和列的塊煤率大于順序式。通過(guò)現場(chǎng)實(shí)際使用也發(fā)煤層崩落角;現截齒交叉排列的工作面塊煤率高于順序式排列(2)交叉式排列截齒的截割阻力小于截齒分的工作面'%。布密度較大的順序式排列方式,消耗功率小,塊煤2.3截齒的截割深度率提高;截割深度直接與采煤機功率有關(guān),研究發(fā)現,(3)薄煤層采煤機運行速度與滾筒轉速之比-定范圍內截割深度越大塊煤率越高;截割深度在0.09 ~ 0.12范圍時(shí)，可以獲得比較理想的塊煤與采煤機的截齒磨損正相關(guān)?，F場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗表明,截割深度達到40~80 mm時(shí),塊煤率最高;當截割[參考文獻]深度為30~40 mm時(shí)采煤機的消耗功率最低。在[1]祁和剛.薄煤層開(kāi)采技術(shù)與成套裝備研究及應用[J]實(shí)際生產(chǎn)中截割深度為50mm時(shí)能夠保證在采煤炭科學(xué)技術(shù).2014(1):12-16.煤機消耗較少功率的同時(shí)達到較大的塊煤率。[2]杜可.采煤機滾筒截齒布置對塊煤率的影響[J].煤礦機電,2014(4):87-99.3薄煤層滾筒式采煤機運行參數對塊煤[3]馬正蘭,杜長(cháng)龍,劉送永.高塊煤率采煤機變速截割的的影響分析理論研究[J].煤炭工程,2009(12):91-92.3.1 采煤機運行速度滾簡(jiǎn)轉速與切削厚度的關(guān)[4]王啟佳,孫維,劉中海.采煤機鎬形截齒受力分析及結構優(yōu)化[J].煤礦機械, 2012(4):91- 93.系研究表明采煤機運行速度越大則切削厚度越[5]馬正蘭,杜長(cháng)龍,劉送永.高塊煤率采煤機變速截割的理論研究[J].煤炭工程, 2009( 12):91-92.大,滾筒轉速越小則切削厚度越大。由于薄煤層工[6]徐建文,曹偉康,田素川，等.采煤機滾筒參數對塊煤作面井下作業(yè)空間有限，不可能隨采煤機運行速率的影響[J].現代礦業(yè),2010 (4):62-64.度的變化而經(jīng)常調節滾簡(jiǎn)轉速，但采煤機的運行[7]張守柱，呂劍梅.采煤機滾筒截齒排列的研究[J].西安速度調節方便,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,根據工作面狀礦業(yè)學(xué)院學(xué)報, 1998(2):74-76.況控制采煤機的運行速度來(lái)增大切削厚度。因此[8]王俊生,錢(qián)伯軍,宋鵬,等.采煤機截割滾簡(jiǎn)截齒排列對于薄煤層工作面有必要研究采煤機變速截割,問(wèn)題的分析[J].煤礦機械, 2009( 12):72-74.以有效提高塊煤率,實(shí)現采煤機無(wú)人化安全生產(chǎn)。[9]趙麗娟.何景強.許軍.等.截齒排列方式對薄煤層采煤機載荷的影響[J].煤炭學(xué)報,2011(8):1401-1406.3.2 滾筒轉速與牽引速度的匹配對塊煤率影響目前,對于薄煤層來(lái)說(shuō),為了達到好的裝煤效[作者簡(jiǎn)介]果,滾簡(jiǎn)轉速--般較快，由于受井下環(huán)境的影響.徐路(1987-思叻吧工擔師比北于中國礦業(yè)大學(xué)采煤機的運行速度- -般較低。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現，采礦工程專(zhuān)業(yè)中國煤化工作MHC N M H G:2016-01-08]在允許范圍內,選擇較低轉速的滾簡(jiǎn),并盡量提高采煤機的牽引速度使牽引速度與滾筒轉速之比在