2001年第7期煤炭工程設(shè)計(jì)技術(shù)煤炭切割技術(shù)存在的問題及改進(jìn)方法北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院唐汝明摘要本文分析滾簡采煤機(jī)截煤過程中存在的技術(shù)問題,并提出了改進(jìn)方法。關(guān)鍵詞煤炭切割技術(shù)問題改進(jìn)方法中圖分類號TD421.6* 1文獻(xiàn)標(biāo)識碼B螺旋滾簡是采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu),是極其重要的組成部分。它的好壞直接影響采煤機(jī)的生產(chǎn)能力、功耗、經(jīng)濟(jì)效益、安全和工作環(huán)境等。同時(shí)，也對采煤機(jī)受力狀況、工作穩(wěn)定性和可靠性有著重要的影響。本文將對有關(guān)截煤理論及采煤機(jī)在截煤中存在的技術(shù)問題及改進(jìn)方法進(jìn)行論述。1截煤中存在的主要問題1.1 雖然利用了煤的壓張效應(yīng),但能耗大的問題仍然存在(1)為了利用煤的壓張效應(yīng),螺旋滾筒普遍采用圈1半封閉式截槽淺截深,以減少功耗。但是,由于傫旋滾筒必須具有積來包容大量的裂縫,截煤時(shí)易從裂縫處破碎,于是破煤和裝煤的雙重作用,螺旋葉片的旋向和滾筒的單位能耗減少。截割厚度h小,被截煤的體積過小，轉(zhuǎn)向也就受到了嚴(yán)格的限制。即不論牽引方向如何所包容的裂縫少,截割次數(shù)反而增多,因此需要較大改變,也不論截齒排列形式如何,站在采空區(qū)一-側(cè)看的截割力,能耗必然大。采煤機(jī)的截割厚度一般較滾簡時(shí),右向螺旋滾筒必須順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),左向螺小,能耗就較大。.旋滾筒必須逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。這樣就決定了截齒破H|煤順序是從煤體里部向煤壁表面進(jìn)行。而煤體里部的壓張效應(yīng)輕,功耗必然大?，F(xiàn)在采煤機(jī)功耗大的主要原因之一即是如此。(2)運(yùn)煤阻力大,能耗增加一1由于截煤從煤體里部向煤壁表面進(jìn)行,里部的煤首先破碎落人螺旋槽中向外輸送,外部的煤隨后才能破碎落人螺旋槽中。這樣,越靠滾簡外部輸送量越大,產(chǎn)生擁擠現(xiàn)象。輸送煤不均勻,使輸送阻力2單位能耗與截割厚度的關(guān) 系曲線加大,能耗增加。1-硬煤的;2- -軟煤的(3)截齒截割阻力大,單位能耗大由于截割順序從內(nèi)向外進(jìn)行,滾筒端盤上最里(5)創(chuàng)造的自由面小，導(dǎo)致能耗增加邊的截齒所形成的截槽屬于半封閉式截槽(見圖截煤順序從里向外進(jìn)行,滾筒里部的截齒截煤1),截齒在半封閉狀態(tài)下工作,截槽形狀系數(shù)K較時(shí),煤的自由面少,截割力大。同時(shí),前面截齒截割后的幫地為聽而胡鄰蟄步創(chuàng)造的自由面不大。由于大,截割阻力大,比能耗大。自由中國煤化工佳耗增加。(4)截割厚度h小能耗大.1.2HCNMH G謀的輸送、安全和工單位能耗H與截割厚度h的關(guān)系是近似雙曲線,如圖2所示。隨著h的增大,h在一定范圍內(nèi)H作環(huán)境是下降的,這是因?yàn)槔昧肆芽p剝?nèi)趺旱膹?qiáng)度的作采煤時(shí)截槽所形成的自由面不大,崩落區(qū)所形成用。h增大時(shí)，被截割煤的體積增大,有足夠大的體的塊度小,煤粉多。此外,裝煤過程的重復(fù)破碎,也使●15●設(shè)計(jì)技術(shù)煤炭工程2001年第7期煤炭的塊度大大減小，粉塵增加,這就嚴(yán)重地影響了省去端盤。在框架靠近煤壁里部處,按端盤工作情煤的輸送和工作環(huán)境,也容易引起煤塵爆炸事故。況布置截齒即可?？蚣苁铰菪凉L筒較傳統(tǒng)螺旋滾筒1.3 生產(chǎn)率低有如下優(yōu)點(diǎn):由于滾筒的切削在頂部和底部是呈月牙形的2.1 可以降低比能耗,提高采煤機(jī)的生產(chǎn)率。截齒(見圖3),切屑厚度最小,因此,煤的塊度小,采煤機(jī)安裝在框架上，而不是安裝在螺旋滾筒的螺旋葉片的生產(chǎn)率也相應(yīng)降低。上。這樣,截齒截煤的順序就可不受螺旋葉片的旋向和滾筒旋向的限制。無論牽引方向、螺旋滾筒的旋向、滾筒的轉(zhuǎn)向如何,也不論截齒排列型式怎樣，都可以實(shí)現(xiàn)截煤順序由外向里進(jìn)行。截煤順序這- -改變,可以充分地利用煤的壓張效應(yīng),從而降低比能耗,提高采煤機(jī)的生產(chǎn)率。2.2 可以改善截齒的工作條件,降低能耗。采取由外向里的截割順序,使端盤的截齒在兩個(gè)自由面的條件下截割。而且,先截割的截齒能夠?yàn)楹蠼馗畹慕佚X創(chuàng)造較大的自由面。這樣,可以改善截割條件,降低能耗。圖3月牙形截櫝2.3 有利于產(chǎn)生大塊煤,降低粉塵,改善工作環(huán)境，1.4 經(jīng)濟(jì)效益差提高經(jīng)濟(jì)效益截煤順序的不合理,造成截齒受力狀況不好。截割順序的改變,使得被截割的煤體自由面增切割阻力大,截齒易磨損，噸煤成本高。切割煤時(shí)自大。根據(jù)密實(shí)核學(xué)說和截割理論,可知刀具前的煤由面少,不僅截割力增大,能耗多。而且,煤的塊度體容易產(chǎn)生裂縫。因而,截割時(shí)可以崩落大塊。從小,粉塵大,增加了運(yùn)輸和維護(hù)費(fèi)用,也惡化了工作而,也減少了煤粉的產(chǎn)生,降低了粉塵,改善了工作環(huán)境,消塵費(fèi)用增加。因此,經(jīng)濟(jì)效益差。環(huán)境。大塊煤售價(jià)高，容易運(yùn)輸,減少了消塵滅塵的基于.上述分析,采煤機(jī)在截煤過程中仍存在著費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。許多問題,如何進(jìn)- -步提高采煤機(jī)生產(chǎn)能力,改善工2.4 有利于螺旋葉片的裝煤和運(yùn)煤作機(jī)構(gòu)的性能,提高經(jīng)濟(jì)效益,仍須進(jìn)-步探索。從外向里截割，外部的煤先被截割下來落人螺旋槽中運(yùn)走,里面的煤后被輸送出來。整個(gè)運(yùn)煤過2改進(jìn)方法程是均勻而連續(xù)的,在螺旋葉片外端不會(huì)發(fā)生擁擠隨著煤炭切割技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的現(xiàn)象,從而可以減少運(yùn)煤阻力，降低能耗,也避免了應(yīng)用,使得螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)設(shè)計(jì)漸運(yùn)煤過程中的重復(fù)破碎。趨合理,大大提高了滾筒的工作性能。設(shè)計(jì)、加工制2.5 有利于增大截割厚度和減少截齒數(shù)目造截割理論的實(shí)驗(yàn)研究,高壓水射流輔助切割等新截齒截割條件的改善,自由面的增加、能耗的降技術(shù)的應(yīng)用，使采煤機(jī)在能耗、生產(chǎn)率、塊度、煤塵上低,都有利于增大截割厚度和減少截齒數(shù)目,從而可等問題都有不同程度的改觀。但就其本質(zhì)來說,仍以提高煤的塊度。這正好與國外計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的是在傳統(tǒng)螺旋滾筒基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、局部改進(jìn)、滾筒減少截齒數(shù)目的趨勢吻合。提高加工制造質(zhì)量等等。而結(jié)構(gòu)形式的改變,從截3結(jié)語煤理論上講進(jìn)度不大。螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)型式的改本文只就煤炭切割技術(shù)存在的問題進(jìn)行分析,變,足可以引起煤炭切割技術(shù)理論的新突破?？蚣苁铰菪凉L筒由兩大部分組成。一是框架，提出了一種改進(jìn)方法。盡管在理論設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、二是螺旋滾筒。螺旋滾筒上有螺旋葉片,不再安裝加工中國煤化空善、改進(jìn)和經(jīng)過實(shí)踐截齒,只用來實(shí)現(xiàn)裝煤和運(yùn)煤,框架上布置與螺旋葉的檢YHCNMHG題,歡迎批評指正。片轉(zhuǎn)向相反的齒座,并且在框架上留有通煤槽,能夠(責(zé)任編輯章新敏)使截齒截割下來的煤順利通過通煤槽落人螺旋槽中。因?yàn)榭蚣芏祟^容易布置截齒,故此種滾簡可以乃方數(shù)據(jù)