在煤礦綜采作業(yè)里,雙滾筒采煤機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備,其工作方式的合理性關(guān)乎采煤作業(yè)的效率、安全性與經(jīng)濟(jì)性。下面將從割煤、進(jìn)刀、滾筒調(diào)整以及煤炭運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié),對其工作方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。
一、割煤方式
(一)雙向割煤,往返一刀
在采煤機(jī)沿著工作面運(yùn)行時,前滾筒承擔(dān)割頂煤的任務(wù),后滾筒負(fù)責(zé)割底煤,往返一次就完成一個割煤循環(huán)。以上行割煤來說,前滾筒處于采煤機(jī)左上方,緊貼頂板進(jìn)行切割,后滾筒在右下方割底煤,同時,滾筒上的螺旋葉片將割下的煤裝入刮板輸送機(jī)。當(dāng)采煤機(jī)運(yùn)行到工作面端頭后,停機(jī)并調(diào)換前后滾筒位置,然后下行割煤,此時前滾筒割底煤,后滾筒割頂煤。這種方式適用于煤層賦存穩(wěn)定、頂板穩(wěn)定性良好且采高在 2.5 米以上的工作面,它能高效發(fā)揮采煤機(jī)效能,不過設(shè)備頻繁轉(zhuǎn)向和調(diào)整滾筒高度,對設(shè)備可靠性要求較高。
(二)單向割煤,往返一刀
采煤機(jī)僅沿一個方向割煤,一般是上行割煤,下行則進(jìn)行裝煤以及空行。在割煤時,前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤。采煤機(jī)割至端頭后,調(diào)整滾筒高度,然后下行空行至另一端開啟下一輪割煤。這種方式適用于煤層較薄、煤質(zhì)硬、頂板穩(wěn)定性差或者采煤機(jī)裝煤效果欠佳的工作面。其優(yōu)勢在于設(shè)備運(yùn)行相對穩(wěn)定,滾筒調(diào)整次數(shù)少,可降低故障概率,但生產(chǎn)效率低于雙向割煤。
(三)雙向割煤,往返兩刀(穿梭割煤)
采煤機(jī)沿工作面往返一次能完成兩次割煤作業(yè)。從工作面一端開始上行時,前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤,完成第一刀煤的割煤與裝煤,運(yùn)行到另一端后,不調(diào)換滾筒位置直接下行,依舊是前滾筒割頂煤、后滾筒割底煤,進(jìn)行第二刀煤的開采。這種方式適用于煤層厚度大且穩(wěn)定、煤質(zhì)軟、頂板條件好的綜采工作面,能大幅提高生產(chǎn)效率,但對采煤機(jī)功率、可靠性以及刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力要求更高,設(shè)備磨損和維護(hù)成本也相應(yīng)增加。
二、進(jìn)刀方式
(一)端部斜切進(jìn)刀
1.割三角煤進(jìn)刀
采煤機(jī)割至工作面端頭后,降低前滾筒高度,升高后滾筒高度,反向牽引 30-40 米,使?jié)L筒切入煤壁形成三角煤區(qū)域。接著正向牽引,前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤,將三角煤割除,完成進(jìn)刀過程,隨后調(diào)整滾筒至正常割煤高度開始正常割煤。這種操作方式簡便,適用于各類綜采工作面。
2.留三角煤進(jìn)刀
在工作面端頭預(yù)先留下一段三角煤不割。采煤機(jī)割至三角煤位置時,降低前滾筒高度,升高后滾筒高度,繼續(xù)向前牽引,后滾筒割除三角煤的底煤,前滾筒空轉(zhuǎn)。通過三角煤后,調(diào)整滾筒高度,反向牽引割除三角煤的頂煤,完成進(jìn)刀。該方式減少了采煤機(jī)調(diào)向次數(shù),但端頭處需人工清理三角煤,增加了工人勞動強(qiáng)度。
(二)中部斜切進(jìn)刀
采煤機(jī)割至工作面中部時,降低前滾筒高度,升高后滾筒高度,反向牽引 20-30 米使?jié)L筒切入煤壁形成斜切。隨后正向牽引,前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤,完成斜切進(jìn)刀,再調(diào)整滾筒高度繼續(xù)向工作面一端割煤。割至端頭后反向割煤至工作面中部,重復(fù)進(jìn)刀過程。這種進(jìn)刀方式適用于工作面長度較長、采煤機(jī)往返一次時間較長的情況,可減少端頭進(jìn)刀時間,提高生產(chǎn)效率,但中部煤壁會出現(xiàn)臺階,需要及時處理以保障支架正常支護(hù)。
(三)鉆入式進(jìn)刀
采煤機(jī)在工作面端頭處,利用特殊的截割機(jī)構(gòu)(如伸縮式截割部)鉆入煤壁進(jìn)行進(jìn)刀。進(jìn)刀時,伸出伸縮式截割部,鉆入煤壁一定深度,然后采煤機(jī)牽引,使?jié)L筒逐漸切入煤壁完成進(jìn)刀。該方式操作簡便、速度快,但對采煤機(jī)性能和煤質(zhì)要求較高,適用于煤質(zhì)較軟、煤層厚度變化不大的工作面。
三、滾筒調(diào)高方式
(一)手動調(diào)高
通過操作采煤機(jī)上的調(diào)高按鈕,控制調(diào)高千斤頂?shù)纳炜s來調(diào)整滾筒高度。在采煤過程中,操作人員根據(jù)煤層厚度變化、頂板起伏等實(shí)際情況手動操作,這種方式靈活性高,但對操作人員技術(shù)水平和責(zé)任心要求高,容易因操作不當(dāng)導(dǎo)致滾筒割頂或割底。
(二)自動調(diào)高
利用傳感器實(shí)時監(jiān)測煤層厚度、頂板位置等參數(shù),控制系統(tǒng)自動調(diào)整調(diào)高千斤頂?shù)纳炜s,實(shí)現(xiàn)滾筒高度自動控制。常用的傳感器有紅外線傳感器、雷達(dá)傳感器等。自動調(diào)高系統(tǒng)能精準(zhǔn)、及時地根據(jù)煤層變化調(diào)整滾筒高度,減少人工操作誤差,提升割煤質(zhì)量和生產(chǎn)效率,但系統(tǒng)成本高,對設(shè)備維護(hù)和管理要求高,在復(fù)雜地質(zhì)條件下,傳感器的可靠性可能受到影響。
四、裝煤及運(yùn)煤方式
(一)裝煤方式
雙滾筒采煤機(jī)在割煤時,滾筒上的螺旋葉片將煤裝入刮板輸送機(jī)。螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)方向與采煤機(jī)的牽引方向相配合,使割下的煤順利地拋入刮板輸送機(jī)。為提高裝煤效果,需要根據(jù)煤層厚度、煤質(zhì)等因素合理設(shè)計滾筒直徑、螺旋葉片升角等參數(shù)。此外,還可以在采煤機(jī)上安裝輔助裝煤裝置,如鏟煤板等,進(jìn)一步提升裝煤效率。
(二)運(yùn)煤方式
刮板輸送機(jī)將采煤機(jī)割下并裝入的煤從工作面運(yùn)至順槽轉(zhuǎn)載機(jī)。刮板輸送機(jī)通過刮板鏈的循環(huán)運(yùn)動,連續(xù)輸送煤炭。在運(yùn)行過程中,需要定期檢查刮板鏈的張緊程度、刮板的磨損情況等,確保設(shè)備正常運(yùn)行。順槽轉(zhuǎn)載機(jī)將刮板輸送機(jī)運(yùn)來的煤轉(zhuǎn)載到膠帶輸送機(jī)上,膠帶輸送機(jī)將煤運(yùn)輸至采區(qū)煤倉或地面。整個運(yùn)煤系統(tǒng)中,各運(yùn)輸設(shè)備需要緊密配合,保障煤炭順暢運(yùn)輸,避免煤炭堆積、堵塞,確保綜采工作面正常生產(chǎn)。
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