我國薄煤層儲量占可采煤層儲量的20%左右。經(jīng)過多年開采,不少煤礦的中、厚煤層資源已近枯竭,薄煤層開采勢在必行,研制適用于薄煤層開采的綜采設(shè)備意義重大。
1、薄煤層
刮板輸送機(jī)的設(shè)計方案及參數(shù)
1.1方案確定
630系列刮板輸送機(jī)主要用于高檔普采、綜合機(jī)械化開采。目前普遍使用的630系列刮板輸送機(jī)有多種機(jī)型,中部槽結(jié)構(gòu)有軋制槽幫、鑄造槽幫2種型式,刮板鏈型式有邊雙鏈、中單鏈、中雙鏈3種型式,鏈條規(guī)格有3種規(guī)格,具體規(guī)格參數(shù)見表l。
1.2主要技術(shù)特點
針對刮板輸送機(jī)在薄煤層的使用特點,保證設(shè)備的可靠運行,薄煤層SC2630/220刮板輸送機(jī)具有以下特點:
(1)實現(xiàn)傳動功率與電機(jī)的最佳匹配,有效降低傳動部結(jié)構(gòu)尺寸,更利于端頭設(shè)備配套。
(2)鏈輪組件采用雙伸結(jié)構(gòu),經(jīng)過一段時間的使用后,將鏈輪組件水平旋轉(zhuǎn)1800,鏈輪齒形的另一側(cè)與圓環(huán)鏈嚙合,以延長鏈輪的使用壽命。
(3)采用扁平鏈減小鏈道結(jié)構(gòu)尺寸,采用新型V型鎖接鏈環(huán),強(qiáng)度為鏈條的1.1倍,使用維護(hù)更便利。
(4)中部槽采用整體鑄焊封底結(jié)構(gòu),槽幫高度降低到190mm.以適應(yīng)薄煤層開采;中部槽槽間采用雙卡塊啞鈴聯(lián)接,安裝便捷,定位精確。
(5)采用齒輪一銷軌的采煤機(jī)牽引方式,銷軌反裝,利于設(shè)備配套。
2、關(guān)鍵零部件設(shè)計
2.1傳動部設(shè)計
為降低傳動部高度,采用電機(jī)接線盒側(cè)置的安裝方式,閘盤緊鏈器安裝在側(cè)面;電機(jī)與減速器間采用液力偶合器作為傳動原件,起到改善啟動狀態(tài)、過載保護(hù)等作用;雙軸伸鏈輪組件與減速器通過花鍵直接聯(lián)接,減少寬度方向尺寸。結(jié)構(gòu)見圖1。
2.2刮板鏈設(shè)計
為保證鏈條具有足夠的強(qiáng)度,避免在使用中出現(xiàn)故障,選用Ø22 mm×86mm扁平鏈,該鏈條強(qiáng)度較∮18mm圓環(huán)鏈提高49.4%,并且立環(huán)高度僅60mm,較+22mm圓環(huán)鏈降低18%,確保中部槽高度得到有效降低。采用中雙鏈的布置形式,刮板采用U形螺栓的裝配方式,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便。刮板鏈的結(jié)構(gòu)形式見圖2。
2.3中部槽的設(shè)計
中部槽采用整體鑄焊封底結(jié)構(gòu)。為保證配套的合理性,將銷軌進(jìn)行反裝,并合理設(shè)計電纜槽結(jié)構(gòu),使中部槽既具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,又具有較高的可靠性。中部槽結(jié)構(gòu)見圖3。
3、樣機(jī)試驗檢測殛整機(jī)井下試驗
3.1樣機(jī)試驗檢測
為保證SG2630/220刮板輸送機(jī)的可靠運行,在設(shè)備下井前對中部槽進(jìn)行了加載試驗。試驗原理為:將中部槽槽幫的凸凹端頭固定在移動臺架上,中部槽推移耳通過銷軸與液壓缸連接,液壓缸往復(fù)動作推動中部槽往復(fù)循環(huán),模擬中部槽在工作過程中承受的推溜、拉架載荷。
對不同的載荷加載進(jìn)行試驗,結(jié)果見表2。經(jīng)分析,凸端頭裂紋是由于凸端頭與臺架沖擊產(chǎn)生應(yīng)力集中所致。試驗結(jié)果表明,中部槽在承受正常的推溜力和拉架力下能夠滿足使用要求。
由于試驗對象為同一中部槽,承受多次加載過程,隨著循環(huán)次數(shù)的累計出現(xiàn)施加載荷數(shù)值相對較低時,中部槽出現(xiàn)裂紋的情況。
3.2井下試驗
目前,SG2630/220刮板輸送機(jī)已在山西師家峁煤礦進(jìn)行工業(yè)性試驗,配套設(shè)備為MG100/245 -BW采煤機(jī)、ZY3000/08/18液壓支架。
至今該工作面已正式生產(chǎn)約la,月產(chǎn)最高51kt,累計煤炭產(chǎn)量約0.22Mt。
4、結(jié)論
工業(yè)性試驗表明,SG2630/220刮板輸送機(jī)完全能夠滿足薄煤層開采需要,可廣泛應(yīng)用于薄煤層開采。