浅谈如何保障综掘机在岩巷掘进施工中的高效运行

浅谈如何保障综掘机在岩巷掘进施工中的高效运行

刘祥雷

淮北矿业股份有限公司临涣煤矿，安徽淮北， 235136

摘要：本文从影响综掘机掘进效率的外在因素分析、综掘机械的选型配套、综掘机的结构及其工作原理情况、提高综合机械化掘进技术水平的改造，以及加强综掘机的运行维护等方面，分析提高综掘机在岩巷施工中的效率措施。

关键词：综掘机；岩巷施工；提高效率；技术措施

引言:煤矿掘进机在岩石巷道中掘进，由于岩石硬度高在破岩时最易损坏截割头及其相关部件。同时，所需要的功率也要大。遇到爬坡掘进时，更增添了掘进难度；遇到过断层等复杂的地质条件，也会使进尺量大打折扣。要保障掘进机在岩石巷道能够连续高效率的施工，必须根据掘进机的结构原理，正确使用，并做好维护保养工作。这也是高效率运行的前提条件，必须首先做好。

1.影响综掘机掘进效率的外在因素分析

1）地质条件。一般地质状况和地质构造复杂情况，巷道坡度大小和断层数量等，就决定了掘进的难易程度和进度。

2）传统掘进工艺。长期以来，人们受传统炮掘工艺的影响，已成为了一种习惯，而运用先进的综掘工艺则不利于新技术的推广与管理。

3）现有综掘机技术现状。现有的综掘机其破岩能力还是较差，且机身易产生较大的振动。掘进机截割头、截齿，产生的磨损较大，对机器部件有极大的损害；同时，综掘机的爬坡能力还是较差，亟待进行改善。

2.综掘机械的选型配套

1）选型原则。①一般综掘机的配套设施是根据快速掘进的需要进行的，只有保证综掘设备的协调性才能实现工作面的快速推进；②在综掘机的选型上，既要提高其可行性和实用性，也要具有先进性；③在添置新设备时，要充分考虑当下使用中的配套设备。

2）技术要求。①要求支护系统和切割系统能独立工作，互不干扰，分别掌控刮扳机和装载机构，以防止由于装载负荷过大产生死机现象。对主油泵电源和锚杆动力源要进行单元设计。②在采用自吸式加油方式时，要防止液压油的污染，使液压系统不易堵塞和泄露，有利于三用爪转盘驱动装载机。在掘进机的油箱内加装冷却器，以防液压油起热。同时，对各油缸的外露部位和液压件要加装防护设施。③要保护与显示相融合，全自动故障诊断和动作检测、过载、过流、互不平衡、断相、过压、闭锁和漏电以及先导误动作的控制系统，能显示控制故障情况、运行状态、电机负荷和启动器系统自控以及主控箱温度等参数，以方便查找、检修与处理问题及时。

3.综掘机的结构及其工作原理情况

1)切割机构。掘进机的切割机构又称工作机构，它是直接在作业面上进行破碎岩石和煤岩的，其组成部分有截割头、悬臂、截割减速器和截割电机。而截割电机和悬臂段连接在截割减速器的两端，其悬臂段传动轴与截割头相连。截割部通过销轴与截割头升降油缸相连，销轴与截割头回转台相连。在截割头升降油缸的推动下，绕销轴上下摆动；在截割头回转油缸的驱动下，随截割头回转台向左、右进行摆动。

2）行走结构。其行走机构既是驱动掘进机行走调动的执行机构，又是整台机器的链接支撑基础。结构包括行星减速器、定量液压马达、履带、履带架、驱动轮、张紧轮和张紧油缸等。在定量液压马达的驱动下，履带能实现行走。

3）装运机构。它包括装载部(铲板部)和运输部(第一运输机)，其中装载部则由侧铲板、主铲板、弧形三齿星轮和星轮驱动装置组成，两个弧形三齿星轮由两台马达直接驱动旋转，这样可将截割头破碎下来的岩石装运到运输部的机尾溜槽之中。

4）液压系统。该系统通过液压马达或液压缸驱动机器的各个部位，由马达、油缸、操纵阀、泵站和相互连接的管道组成，使机器截割头摆动，铲板和后支撑器升降，运输部和喷雾水泵运转，并调节履带，转动行走轮和星轮。

5）喷雾冷却除尘系统。喷雾冷却系统主要用来除尘、冷却截齿和电动机。其外部供水流经球阀、过滤器之后分为两路，一路由外喷雾喷嘴喷出，另一路进入液压系统的冷却器。对液压油进行冷却后又分为两路，一路从洒水嘴喷出，另一路进入截割头。从截割头的内喷雾喷嘴喷出，如此既达到冷却切割机电机温度的作用，又达到外部环境的降尘作用。

6）电气系统。该系统是掘进机的动力源头，主要用以控制各电动机的运行，另外还提供失压、过载、断相、短路和漏电等保护功能，还可以进行照明和发送工作预警等。

4.提高综合机械化掘进技术水平的改造

1）截割能力。根据岩巷顶底板岩性、岩层的硬度和比例，确定相应的切割顺序与施工方案。其原则上要确保机器稳定，防止切落大块岩石不影响装运速度。一般严格按照先软后硬的顺序进行。当顶板为砂质页岩、复合顶和软硬岩层互层等复杂条件时，应选择圆弧拱形断面，沿底放顶；当顶底板为砂质页岩，较坚硬时，应选择沿顶起底，巷道采用切圆拱形断面；当顶板为坚硬砂岩时，选择留顶起底，这时巷道要采用倒梯形断面。

2）爬坡能力。在巷道坡度较大时的，应对其进行技术改造，以保证施工安全和掘进的速度。比如能适应实现25°以上的爬坡安全施工。

3）增强自行开门能力。能实现掘进工作面“零”爆破。在工作面开门时要直接安装综掘机施工，后跟固定重量的溜子运输，达到一定距离时再安装皮带。取消传统先炮掘再安综掘机的施工方法，这样才能大大节约时间，提高速度。

4）提高过断层能力。融合物探、钻探和层位对比及巷道断层赋存等条件，以分析断层对掘进速度和质量的影响。准确判断断层的位置与状况，要提前挑顶或卧底，以减少过断层岩石的工程量，并做好断层带应力集中区的支护设计。迎头经过下压的正断层时，应采用后退卧底法，过上跳的正断层时，采用后退割顶施工法，超高处则要补挂锚网进行支护，两盘结合处应补打锚索以加强支护。

5）提高临时支护效果。充分利用液压系统的稳定性和停开机的闭锁装置，可研制“悬臂式托梁器”作前探支护，作为临时支护技术，以缩短空顶时间，减轻劳动强度，实现更加安全、可靠和有效起到对顶板预应力支撑。杜绝空顶作业和前探梁对截割器产生不利影响，进而可缩短作业时间，提高支护效率。

5.加强综掘机的运行维护

1)保障掘进机润滑效果。要根据零部件的特殊要求，可使用不同润滑物对各部件进行润滑，这才能减轻各部件的磨损，保证掘进速度和掘进质量，并延长设备使用寿命。

2)始终保持掘进机能有较好的运行状态。加强日常检修与维护，保障掘进机使用率。特别生产操作前，要定期对设备进行检查，有问题时及时维修和维护。检查内容与方式：①截割头截齿和齿座有无损坏、截割体螺栓是否紧固，若有问题应换新的截齿或修复齿座，并将螺栓拧紧；②伸缩臂的框架及滑道各处的螺栓紧固与否、喷雾喷嘴是否堵塞；内滑道的接触面加注润滑油。措施：用扳手紧检；疏通或更换喷嘴；③用探针检查箱内油位是否正常、检查电动机与减速箱紧固螺栓。必要时添加润滑油，用扳手紧检；④回转台与机架螺栓、回转支承内、外座圈的紧固程度检查；必要时用扳手紧检；⑤行走部履带的张紧程度是否适当、履带链板是否损坏及各处螺栓的松紧程度检查，必要时用黄油枪注油张紧，更换新件，用扳手拧紧；⑥装载部铲板上的各处螺栓，必要时用扳手紧检；⑦刮板链的张紧程度是否适当、各处螺栓是否牢固，必要时用扳手拧紧；⑧液压泵站与电动机的螺栓检查，油箱的油位、油温检查。必要时用扳手拧紧，加油，查看油冷却系统是否正常。按照规定的使用期限，无论机器有无损坏或异常，到期都要进行检修维护。

结束语：综掘机在岩巷掘进中能够高效运行，平时加强维护保养是不可缺少的环节。其次，配套系统要保障顺畅。两个环节的工作做好了，才能实现系统快速掘进。

参考文献：

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