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1、1叙述1.1课题背景煤炭是我国的主要能源,煤炭工业为国民经济发展做出了重大贡献。但是煤炭工业面临着许多困难和问题,主要包括产业结构不合理,生产投入不足,劳动条件差等方面的问题。它在一定程度上解决了这些方面的问题,采煤机械化是最终发展的必然。所以如何提高采煤效率以满足我国现代化建设中迅猛发展的经济对能源的需要就成了十分迫切的要求。按煤层赋存的条件,对煤炭的开采可以分为露天开采和地下开采。采煤方法不同,所使用的采煤机械也不同。在地下开采中,我国所采用的采煤方法基本上以走向长壁式方法为主。在走向长壁式采煤方法中,有可
2、以分为前进式、后退式、全部垮落式和填充式等。口前国内外采用这些采煤方法的国家所用采煤机械,绝大多数是滚筒式采煤机、刨煤机和掘进机,只有少数先进的煤矿采用薄煤层采煤机等设备。1.2薄煤层采煤机的分类及其特点由于受到煤层厚度的限制,薄煤层采煤机分为骑溜了式和爬底板式两类。骑溜子式采煤机的机身骑在刮板输送机上,并靠其支撑和导向。当电动机功率为100KW吋,电动机高度h=350mm,国美空间高度至少为0140〜160mm,输送机屮部槽高度为180〜190mm,则机面高度至少达到A=600〜650mm.考虑到顶梁厚度,顶
3、板下沉厚度以及过机空间高度Y(通常Y=90〜200mm),则骑溜子薄煤层采煤机只能适用于0.75〜0.95m以上的煤层(小值对单滚筒,大值对双滚筒)。如果电动机功率加大,则电动机高度相应增大,因而最小采高还要加大。爬底板式采煤机,机身位于机道内,因而机面高度降低,使过煤空间高度及过机空间高度壇大240mm),这不仅改善了机器性能,而且可使采煤机在0.6〜0.8m的及薄煤层中工作。采用机身在煤壁侧机道内的爬底板式釆煤机的工作面通风断面大,提高了工作的安全性。因此,爬底板采煤机是当前薄煤层采煤机主要的发展方向。1.
4、3薄煤层采煤机在我国的应用情况我国薄煤层采煤机的研究始于60年代。60年代初,在顿巴斯・1型采煤机基础上,我国开始口行研制生产采煤机。这类薄煤层滚筒采煤机主要有MLQ系列采煤机,如1964年生产的MLQ-64型,1980年生产的MLQ-80型浅截石单滚筒采煤机,另外述冇MLQ3-100型采煤机。70年代至80年代初期,我国自行研制开发了屮小功率薄煤层滚筒采煤机。比较典型的有山东煤研所和淄博矿务局研制的ZB2-100型单滚筒骑输送机采煤机。ZB2-100型采煤机装机功率100kW,链牵引,牵引传动方式为液压调速加
5、齿轮减速。牵引力90kN,牵引速度0〜214m/min,采高0175〜113m^煤质硬度为中硬以下的缓倾斜薄煤层。80年代,我们在引进了德国、英国等采煤机生产技术的基础上,自主开发和制造适应我国不同的煤层条件的滚筒式采煤机系列产品,并在90年代屮期初步完成了主导机型,由液压牵引采煤机向电牵引采煤机升级换型工作。1980年,黑龙江煤矿机械研究所和鸡西煤矿机械厂共同开发出BM系列骑输送机滚筒采煤机,其屮BM-100型双滚筒采煤机,性能良好,能自开缺口、强度高、工作可靠,在我国薄煤层采煤中广泛应用。但是用双滚筒采薄煤
6、层,结构较复杂,机身又长,所以使用不便,于是又生产出更加简化的BMD-100型单滚筒薄煤层采煤机。进入90年代以来,为了满足厚薄煤层薄煤层作为解放层开采矿井的迫切需要,并代屮厚煤层滚筒采煤机技术,1997年,由务局、煤科总院上海分院联合研制了MG200/450-BWD型薄煤层采煤机,该采用多电机驱动、交流变频调速、无链牵引总装机功率达450kW,其屮截割功率2X牵引功率2X25kW,牵引力400kN,牵引速6m/min。采用骑输送机布置方式,可用J:110~117m的薄煤层综合机械化工作而。样机于1997年12
7、月在晋华宫煤矿9#层83而投入使用,取得了最高月产量916万吨、产量5300吨的好成绩。国内几种类型薄煤层采煤情况比较见表。表1・1我国几种类型薄煤层采煤机基本情况比较型号米咼范围/M牵引力/KN牵引方式生产年代BM-1000.75-1.3120(液压)锚链牵引705MG200-B0.8-1.5160(液压)锚链牵引70MG344-PWD1.0-1.8180(液压)锚链牵引70MG250-BW0.9-1.6350/262咬流)齿轮一销轨式无链牵引80MG200/450-BWD0.85-1.5440(液压)无链牵
8、引80-90MG250/550-BWD1.0-1.7440(交流)无链牵引90我国薄煤层采煤机经过40多年的发展,技术已趋成熟。但一个突出的问题是:冃前我国薄煤层采煤机为方便设计,在行走机构上均采用中厚煤层采煤机所用的相关参数,例如销排节距,一般人都采用126iwn。这样做虽能保证其正常运行,但其强度余量过大。近几年来,我国薄煤层采煤机得到了很大的发展,但在质量和寿命和高新技术应用等方