滚筒采煤机的类型及特点分析

采煤机的分类方法如下：

（1）按滚筒数目来分，可分为单滚筒、双滚筒采煤机；

（2）按煤层厚度来分，可分为厚煤层、中厚煤层、薄煤层采煤机；

（3）按调高方式来分，可分为固定滚筒式、摇臂调高式、机身摇臂调高式采煤机；

（4）按牵引传动方式来分，可分为机械牵引、液压牵引、电牵引采煤机；

（5）按机身设置方式来分，可分为横向布置、纵向布置采煤机；

（6）按牵引机构来分，可分为有链牵引、无链牵引采煤机。

下面介绍滚筒采煤机。

滚筒采煤机是一种用于0.8～2 m 薄煤层开采的综合机械化采煤设备，集“采、装、运”功能于一身，配备自动化控制系统实现无人工作面全自动化采煤。由于滚筒采煤机对电动机的高品质需求，滚筒采煤机价格一般高于普通采煤机1～2 倍，且生产效率大大高于普通采煤机。例如“三一重装”的滚筒煤机在良好状态下可日产煤5 000 t，并且将采煤机不宜开采的薄煤层开采出来，避免了资源的浪费。图1−1所示是滚筒采煤机外形。

图1−1 滚筒采煤机外形

滚筒采煤机是一种外牵引的浅截式采煤机，采用刨削的方式落煤，并通过煤刨的梨面将煤装入输送机的工作面。

1.滚筒采煤机的优点

（1）截深较浅（一般为50～100 mm），可充分利用煤的压张效应，刨削力及单位能耗小。

（2）刨落下的煤的块度大（平均切屑断面面积为70～80 cm2），煤粉量和煤尘少，劳动条件好。

（3）结构简单，可靠刨头的位置可以设计得很低（300 mm），可实现薄煤层和极薄煤层的机械化采煤。

（4）工人不必跟机操作，可在顺槽控制台进行操作。

2.滚筒采煤机的缺点

（1）对地质条件的适应性差。

（2）调高比较困难，开采硬煤层比较困难。

（3）刨头与输送机和底板的摩擦阻力大，电动机功率的利用率低。

3.滚筒采煤机的适用条件

（1）中硬及中硬以下煤质应选用拖钩刨，中硬以上煤质应选用滑行刨。滚筒采煤机最适合刨节理发达的脆性煤，硬煤一般不宜用滚筒采煤机，最好要求不黏顶煤。如煤层轻度黏顶，则可用人工处理。要求含硫化铁的块度小，且含量不多，使分布位置不影响滚筒采煤机刨煤。

（2）顶板中等及以下稳定的工作面用滚筒采煤机，可采用液压支架与其配套使用。要求底板较平整，没有底鼓或超过70～100 mm 的起伏不平。拖钩刨要求底板中等硬度，否则煤刨容易“啃底”。泥岩、黏土砂质岩等软底板，宜用滑行刨。用滚筒采煤机的机采工作面，要求顶板中等稳定，用点柱或带帽点柱支护顶板。顶板允许裸露宽度为0.8～1.1 m，时间为2～3 h。要求伪顶厚不大于200 mm。

（3）煤层沿走向及倾斜方向没有大的断层及褶曲现象。小断层落差为0.3～0.5 m 时可以采用滚筒采煤机，大于0.5 m 时可超前处理。

（4）煤层厚度为0.5～2.0 m，倾角小于25°（最好在15°以下）。

4.滚筒采煤机采煤时必须遵守的规定

（1）沿工作面，必须至少每隔12 m 装设能随时停止刨头和刮板输送机的装置，也可发送信号，由刨煤机操作员集中操作。

（2）滚筒采煤机应有刨头位置指示器，同时必须在刮板输送机两端设置明显标志，防止刨头同刮板输送机机头撞击。

（3）工作面倾角在12°以上时，配套的刮板输送机必须装设防滑锚固装置，防止滚筒采煤机组在作业时下滑。

5.使用滚筒采煤机的规定和要求

（1）试车时应遵守以下规定：(www.xing528.com)

①用电话或声光信号发出开机信号，让工作面上的所有人员退到安全地点；

②乳化液泵运输巷及工作面刮板输送机顺序启动；

③打开供水喷雾装置，喷雾应良好；

④点动滚筒采煤机两次。经检查，各部声音正常，仪表指示准确，牵引链松紧合适，方可正式刨煤。

（2）滚筒采煤机要根据煤层硬度调整刨煤深度。为避免上漂或下扎，要随时调整刨刀角度，采高上限要小于支架高度0.1 m，不准割碰顶梁。

（3）刨头被卡住时，必须停机，查找原因，不准来回开动刨头进行冲击。

（4）不准用滚筒采煤机刨坚硬夹石或硫化铁夹层。必须经过放炮处理后，才准开机刨煤。

（5）紧链时，任何人不准靠近紧链叉或紧链钩。紧链工具取下后方可启动滚筒采煤机。

（6）不准用滚筒采煤机牵拉、推移、拖吊其他设备、物件。

（7）非紧急情况下，不准用紧急开关停止滚筒采煤机。

（8）不刨煤时，不得让滚筒采煤机空运转，只许点动开关，以防止过位损坏设备。

（9）发现刨刀不锋利时，应立即更换。更换时，要将开关打在停电位置并闭锁刮板输送机，通知其他操作员后方可工作。

（10）发现滚筒采煤机有下列情况之一时，应立即停止刨煤，妥善处理后方可继续刨煤：

①运转部件发出异常声音、强烈震动或温度超限时；

②各种指示灯、仪表指示异常时；

③无直接操作滚筒采煤机和刮板输送机随时启动或停止的安全装置或该装置失灵时；

④刨头被卡住闷车时；

⑤有危及人员安全情况时；

⑥工作面、运输巷刮板输送机停机时。

6.滚筒采煤机的组成

滚筒采煤机基本上以双滚筒采煤机为主，其由截割部、牵引部、电气系统和辅助（附属）装置四部分组成，如图1−2所示。

（1）截割部。截割部包括摇臂齿轮箱（对整体调高采煤机来说，摇臂齿轮箱和机头齿轮箱为一整体）、机头齿轮箱、滚筒及附件，主要作用是落煤、碎煤和装煤。

（2）牵引部。牵引部由牵引传动装置和牵引机构组成，牵引机构是移动采煤机的执行机构，又分为有链牵引和无链牵引。牵引部的主要作用是控制采煤机，使其按要求沿工作面运行，并对采煤机进行过载保护。

（3）电气系统。电气系统包括电动机及其箱体和装有各种电子元件的中间箱（连接筒）。它为采煤机提供动力并对其进行过载保护及控制其动作。

（4）辅助（附属）装置。辅助装置包括挡煤板，底托架，电缆拖曳装置，供水喷雾冷却装置及调高、调斜等装置。

图1−2 双滚筒采煤机的组成

1—电动机；2—牵引部；3—牵引链；4—机头减速箱；5—摇臂；6—滚筒；7—弧形挡煤板；8—底托架；9—滑靴；10—摇臂调高油缸；11—机身调斜油缸；12—电缆拖曳装置；13—电气控制箱

7.滚筒采煤机的工作原理

滚筒采煤机的割煤是通过螺旋滚筒上的截齿对煤壁进行切割实现的。

滚筒采煤机的装煤是通过滚筒螺旋叶片的螺旋面进行装载的，在旋转时利用螺旋叶片的轴向推力，将从煤壁上切割下的煤抛到刮板输送机溜槽内运走。