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煤矿采掘机械作业主讲人：李俊杰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1-21.1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（d630/800mm）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3.5m;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?3.5m;薄煤层采煤机机身几何尺寸较小，调高范围小，采高小于1.3m。•（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•①双减速箱式传动装置•②单减速箱式传动装置•③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①从煤壁上将煤截割下来②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。•③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•①滚筒的直径和宽度•②滚筒螺旋叶片的头数和旋向•③滚筒的转速与转向3.滚筒采煤机的截齿（1）截齿的类型•①扁形截齿•②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2MPa，外喷雾压力不得小于1.5MPa，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4MPa，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