连续采煤机毕业设计讲述.doc

1. 前言 1.1. 在我国发展连续采煤机的必要性及其所具有的特点 1) 在我国发展连续采煤机的必要性 在我国的一些城市和村镇建筑物下、铁路下、水体下贮藏的煤量很大，据统计,仅生产矿井“三下”压煤量就已达到 137.9 亿吨，其中建筑物下压煤约 87.7 亿吨，占“三下”压煤量的 60％左右，可供28个年产量 500 万吨的大型矿井开采 100 年。 “三下”压煤问题造成回采工作面接续紧张、 缩短矿区生产服务的年限，使矿区过早的就进入到衰老报废期，这样不但对国家造成极大浪费， 还必将对整个社会的可持续发展 产生很大的影响。 除“三下”压煤外，在矿井中还存在许多不规则的块段以及残采区，而这样的煤层区不能采用正规的长壁综采进行开采，包括在正规综采工作面回采后局部留下的一些不规则 区段，位于矿井边界以及断层等地方所构造的附近煤炭。随着矿区开采的不断进行，煤炭资源总量和适于长壁开采的储量比例在不断的减少。利用连续采煤机配套运输设备的短壁机械化开采技术来解决“三下”采煤和边角煤回采问题是一条很好的技术途径，因此，在我国煤矿中具有很广泛的应用前景，这必将产生极大的经济和社会效益。 2) 连续采煤机特点 a) 连续采煤机是集截割、装运和行走于一体的大型连续采掘一体设备,用于长壁工作面煤巷快速掘进和短壁工作面煤层的机械化开采。 b) 连续采煤机主要由截割机构、装运机构、履带行走机构、液压系统、电控系统、除尘系统及安全保护装置组成。 c) 连续采煤机采掘合一，既可用于长壁 工作面煤巷快速掘进又可用于短壁工作面煤 层的机械化开采，一机多用，投资少，效率高。 d) 连续采煤机及配套设备行走自如、能 快速移动，采煤工作面布置机动灵活，适用于“三下”开采和不适宜布置长壁综采面的区域 回采。 1.2. 国内外连续采煤机使用状况 1) 国内连续采煤机的使用主要分为两个阶段。 (1) 上世纪 80 年代,我国先后引进了 30 多 套连续采煤机进行了试验。大同矿务局大斗 沟煤矿使用 JOY12CM-9B 型连续采煤机曾 创造了月进 2187m 单巷掘进的全国记录；山 西雁北马口矿使用连续采煤机在小窖破坏区 回收煤柱，当时年产达到 7 万吨；山西大同市姜家湾煤矿使用 JOY12CM-9B 型连续采煤 机采煤，最高月产达 2.67 万吨。由于没有考 虑设备的成套性，虽然连续采煤机体现了采 掘合一、机动灵活的特点，但大多数设备使用 效果不好,逐渐退役。 (2) 1995 年起，神东矿区应用连续采煤机 及配套设备进行巷道掘进和短壁开采，通过 几年的实践形成了具有神东特色的连续采煤 机短壁机械化开采模式，实现了煤巷快速掘 进，工作面落煤、运输及回收煤柱等各工序的 机械化作业，为不适合长壁机械化开采的煤 矿提供了一种安全、高效的采煤技术。2002年 神东矿区上湾矿连续采煤机短壁化开采工作 面年产达220 万吨，现仅神东矿区在用连续采 煤机台数 30 多台。 2) 国外连续采煤机使用状况 连续采煤机短壁机械化开采技术于1948年首先在美国应用。在美国，采用连续采机短壁机械化采煤法的产量一直在井工采煤中领先,20世纪80年代中期占井下产量的 70％ 以上。近年来,随着高产高效综采技术的发展， 短壁机械化开采的产量有所下降，但 1999 年 美国采用短壁机械化采煤采出的煤量为 2.2 亿吨，仍占井下煤产量的 53％。目前,除美国 外还有澳大利亚、南非、印度及加拿大等国广泛采用连续采煤机短壁机械化采煤,取得了较 好的经济效益。 1.3. 国内外连续采煤机技术现状及发展趋势分析 1) 国外连续采煤机技术现状 目前,美国为世界上连续采煤机研制水平最高的国家,连续采煤机的发展已有数十年的 历史, 拥有 12CM15 、12CM18 、12CM27 等 众多适用于中厚煤层的机型,机器均为全遥控 控制，技术水平成熟。但是现有机型主要用于 煤层埋深较浅,顶底板稳定,倾角小于 10°的 中厚煤层,尚不能适应我国大多数的煤层赋存条件。我国连续采煤机的研制尚处于起步阶段，已取得了一定的研究成果，石家庄煤矿机械有限责任公司、三一重装、太原煤科院均已有适用于中厚煤层的产品投入市场。 2) 连续采煤机发展趋势分析连续采煤机目前主要用于煤层埋深较浅, 顶底板稳定,倾角小于 10°的中厚煤层，尚不能适应我国大多数的煤层赋存条件。今后,连续采煤机必然要适应大多数煤层实际条件,并 朝着掘、锚、采一体,集中控制、程序控制的方向发展。 (1) 发展新的连续采煤机品种以适应薄煤层和大倾角煤层。 (2) 加大整机功率,研制高强度截割滚筒以 适应半煤岩煤层。 (3) 改进整机结构,便于解体及组装,以适 应煤层埋深较深的竖井下井运输。 (4) 增加锚护功能, 向掘、锚、采一体发 展, 以适应顶、底板不稳