连续采煤机的工作原理及优缺点

连续采煤机是集破煤、落煤、装运、行走、电液系统和锚掘于一体的联合机组。其主要用于房柱式采煤方法开采，可作为工作面运输、回风巷道的快速掘进设备。在开采小块段、不规则块段、工作面准备巷道、回采残留煤、边角煤和“三下”（水下、公路铁路下和建筑物下）煤时，连续采煤机有绝对优势。

1.连续采煤机的组成、工作机构和工作原理

1）组成

连续采煤机由截割机构、装运机构、行走机构（履带）、液压系统、电气系统、冷却喷雾除尘装置以及安全保护装置等组成。

图1−49 滑行式刨煤机的结构示意

1—滑行架；2，3—加高块；4—中间加高块；5—顶刀座；6—平衡架；7—空回链；8—导链块；9—刨链；10—抬高千斤顶；11—输送机

2）工作机构

连续采煤机的工作机构是横置在机体前方的旋转截割滚筒。截割滚筒（有的还装有同步运动的截割链）上装有以一定规律排列的镐形截齿。

3）工作原理

截割机构的升降液压缸先将截割滚筒举至要截割的高度位置，行走履带再向前推进，同时旋转的截煤滚筒切入煤层一定深度，即截槽深度；然后行走履带停止推进，升降液压缸使截割滚筒向下运动至底板，即可割出宽度等于截割滚筒长度、厚度等于截槽深度的弧形条带煤体，即一个循环作业截割下来的煤体。图1−50所示为连续采煤机工作原理示意。

图1−50 连续采煤机工作原理示意

1—顶板；2—煤层；3—底板；4—连续采煤机

2.连续采煤机的特点

1）优点

（1）由于液压系统简单，大多采用电动机驱动，不受或少受液压元件故障多的制约，故传动系统可靠。

（2）连续采煤机既可用于掘进又可用于采煤。用于掘进时，掘、锚、装、运可平行作业，掘进速度快、工作效率高；用于采煤时，能充分发挥“采掘合一”功能，便于采煤工艺改革，减少顶板管理工作量，尤其对于边角煤、残煤的开采具有普通掘进机无可比拟的优点。

（3）多顺槽开拓长壁工作面时，可保证工作面所需足够风量，对控制瓦斯积聚非常有利，适用于高瓦斯矿井。从安全方面看，在主通道冒顶时，还可提供备用的脱险通道。

2）缺点

连续采煤机和掘进机相比，具有以下缺点：

（1）连续采煤机及配套梭车往复运行，对底板的破坏比掘进机严重。在松软底板条件下，后配套设备最好选用桥式胶带转载机。

（2）连续采煤机受地质条件影响较大，一般煤层倾角不宜太大，煤层厚度为1.3～4 m。底板坚硬或矿井水对底板影响较小，顶板应为中等稳定，有较好的自控性和可锚性。

（3）截割头在液压缸控制下上、下摆动，巷道断面一般为矩形，对其他巷道断面适用性较差。由于截割头一般为3 m 左右，通常大于机身宽度，故仅适用于巷道宽度大的矿井。

（4）在用于煤巷快速掘进时，由于掘、锚分离作业，不得不多开联络巷并进行快速密闭，给今后生产通风管理带来不利因素。另外，对于有自然发火危险的矿井，煤体暴露多，可造成安全隐患，应辅之以防灭火技术措施。

3.连续采煤机掘进巷道时需要配套的设备

连续采煤机掘进巷道时需要配套的设备包括锚杆钻机、运煤车、铲车、给料破碎机、可伸缩带式输送机、通风和降尘设备、供配电设备、排水沟挖沟机等。

4.EML340 型连续采煤机

EML340 型连续采煤机是我国研制的第一台用于短壁开采和高产、高效长壁综采工作面的巷道准备，以及满足“三下”采煤、煤柱回收和残采区等煤炭资源回收的机型。其外形如图1−51所示。

图1−51 EML340 型连续采煤机外形

该型连续采煤机是煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司根据市场需求和我国煤机国产化研制的迫切要求，在调研和分析了国外同类机型的基础上，结合煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司多年来在煤机领域优势专业积累的经验，从我国煤层赋存条件、开采特点出发而研制的。

EML340 型连续采煤机的主要组成包括截割机构、装运机构、行走机构、主机架、稳定靴、集尘系统、液压系统、电气系统、冷却喷雾系统、润滑系统、驾驶操纵及附件等。图1−52所示为EML340 连续采煤机的结构示意。

图1−52 EML340 型连续采煤机的结构示意

1—截割机构；2—装置机械；3—输送机；4—行走机构；5—主机架；6—集尘系统；7—电气系统；8—液压系统；9—冷却喷雾系统；10—润滑系统；11—驾驶操纵；12—附件

1）截割机构

截割机构由截割臂、截割齿轮箱、截割电动机、截割滚筒、截割端盘、截割臂升降油缸、两套机械保护装置等组成，如图1−53所示。

图1−53 截割机构

1—截割部；2，15，18，21，24—螺栓；3，13—止动垫圈；4—销；5—截割齿轮箱；6—卡块；7—螺钉；8—键；9，16—左、右滚筒；10，17—左、右端盘；11—截割环；12—螺母；14—中间滚筒；19—电动机；20—垫圈；22，25—侧盖板；23—盖板；26—扭矩轴；27—截割臂升降油缸；28—限矩器；29—电动机护罩(www.xing528.com)

2）装运机构

装运机构包括装载机构和运输机构。

（1）装载机构。

装载机构由铲板、装运电动机、装运减速器、星轮、链轮组件组成。

装运机构的装运减速器左、右对称地布置在铲板的两侧，分别由两台45kW 的交流电动机驱动，如图1−54所示。

图1−54 装载机构结构示意

1—铲板；2—链轮组件；3—星轮；4—装运减速器（左、右各一个）；5—装运电动机

（2）运输机构。

运输机构即单链刮板输送机，其结构如图1−55所示。主要由中部运输槽、运输机机尾、刮板链、滚筒与滑板组件、张紧油缸、机尾摆动油缸等组成。

图1−55 运输机构结构示意

1—中部运输槽；2—刮板链；3—机尾摆动油缸；4—运输机机尾；5—张紧油缸；6—滚筒与滑板组件

3）行走机构

行走机构即无支重轮履带行走机构。左、右行走机构对称布置，分别由电动机直接驱动。右行走机构如图1−56所示，行走机构减速器如图1−57所示。

4）机架

机架主要由主机架、后机架、稳定靴等组成，如图1−58所示。

5）集尘系统

（1）外喷雾降尘系统。

（2）湿式除尘系统对工作面含尘气流实行强制性吸出，配合工作面压入式通风组成集尘系统。其由吸尘风箱、喷雾杆、过滤器、水滴分离器、泥浆泵和风机等组成，如图1−59所示。

图1−56 右行走机构结构示意

1—行走减速器；2—行走电动机；3—履带架；4—履带链；5—导向张紧装置

图1−57 行走机构减速器结构示意

1—一级齿轮；2—二级齿轮；3—三级齿轮；4—四级齿轮；5—惰轮；6—五级行星减速

图1−58 机架结构示意

1—主机架；2—稳定靴；3—后机架

图1−59 湿式除尘系统结构示意

1—吸尘风箱；2—风筒；3—喷嘴；4—除雾垫层；5—水滴分离器；6—风机；7—泥浆泵

5.12CM18−10D 型连续采煤机

12CM18−10D 型连续采煤机配置设备如图1−60所示。

图1−60 12CM18−10 型连续采煤机配置设备

1—电控箱；2—左行走履带电动机；3—左行走履带；4—左截割滚筒电动机；5—左截割滚筒；6—右截割滚筒；7—右截割滚筒电动机；8—装运机构电动机；9—液压泵和电动机；10—右行走履带电动机；11—操作把手；12—行走部控制器；13—主控站；14—输送机升降液压缸；15—主断路器；16—截割臂升降液压缸；17—装载机构升降液压缸；18—稳定液压缸；19—运输机构；20—装载机构

1）电动机情况

12CM18−10D 型连续采煤机共有7 台电动机，总装机功率为448kW，其中截割机构为2×140kW，装载运输机构为45kW，行走机构为2×26kW，液压泵站为52kW，湿式除尘装置为19kW。除行走机构为直流电动机外，其他均为交流电动机，且为外水冷型。交流电动机的额定电压为1 050V，直流电动机的额定电压为250V。

2）主要特点

机架整体布局紧凑；主要驱动力均为电动机，传动效率较高，故障率较低，且电动机均布置在易于拆装的外侧，维修和更换方便；操作方便和安全，既可手动也可离机遥控；有操作显示屏进行操作步骤显示和故障显示，不会误动作；易发生过载的传动系统中装设有安全离合器和扭矩轴；辅助装置设有瓦斯监测、湿式除尘和干式灭火装置；两台截割电动机横向布置在截割壁的两侧，通过减速器将动力传至截割链及左、右侧截割滚筒。