薄煤层工作面刮板输送机液压调高底座的研发

陈廷理

薄煤层工作面刮板输送机液压调高底座的研发

陈廷理

研发了一种薄煤层工作面刮板输送机机头、机尾液压调高底座，用于起底顺槽布置的薄煤层工作面，或特殊地质条件造成刮板输送机的机头和机尾悬空的开采。由于采用液压技术，实现了可调高，克服了机械垫块式的缺点，适用性更强。

煤矿开采；薄煤层开采；刮板输送机；液压调高底座

1 问题的提出

大同煤矿集团大斗沟矿煤业有限责任公司在开采14#层422盘区82203薄煤层综采工作面回采到520 m时，由于地质原因，开采煤层由14#-3向14#-2过渡，两层之间岩厚1.2 m～1.5 m，造成顺槽底板与工作面底板有了高度差，因此综采设备必须向上提升同样的高度以适应地形开采。但在设备爬高的同时导致了工作面配套设备SGZ630/220型刮板输送机的机头和机尾悬空，不能正常生产，由此提出研制刮板输送机液压调高底座，解决此问题。

2 方案设计

2.1 方案分析

通常解决此类问题是在刮板输送机的机头、机尾底座上制作多层垫块，根据顺槽底板与工作面底板高度差选择垫块适应开采。

这种方式的优点是，结构简单，稳定性好，成本低；缺点是适应性差，调整高度极其不方便，推移困难。

从矿井具体生产、地质条件出发，合理利用矿上现有的材料和井下资源，提出了液压千斤顶升降调高、工字钢框架销孔定位结构方案。这种方式的优点是，调高方便适用性强，移动性好，调整或移动省时省力效率高。虽然结构较垫块式复杂，但是大多数材料和构件矿上有现成的，所以综合比较优势大于不足。

2.2 方案设计

2.2.1 总体布置

根据工作面地质变化情况和SGZ630/220型刮板输送机的机头、机尾的结构、尺寸、重量等，调高支架布置4架，可调高度为1 m～1.6 m，完全满足了工作的需要，见图1。

机头机尾各用2组支撑。这样做的目的，一是减小体积减少单架重量，便于井下运输和安装；二是可以使机头（尾）与过渡槽之间的角度可调，即2组支撑高度可依据渡槽倾角各自确定高度，方便生产。安装时，把推移部底座拆离机头，把2架可调高底座放到两者之间，支座的顶底板上所打的螺栓孔分别和机头架与推移部底座是对应的，位置安放好后拧上螺栓紧固即可。这样一来，机头、机尾有足够的支撑力，刮板输送机与采煤机衔接匹配协调。

2.2.2 总体设计

每组可调高底座主要由工字钢框架、2个小型液压缸和30 mm厚钢板做成的顶板和底板组成。加工材料主要是30 mm厚钢板、11#工字钢、10 mm厚钢板、φ50圆钢、φ40圆钢。为了保证在工作时的最大承重量即机头（尾）加上刚好运送到悬空部分的煤的重量得到稳定的支撑，所有角接接头与T型接头均采用双面焊缝，并且在主要受力部位与易断、易折部位焊接了筋板，可以全面保证调节支座的安全性能和使用寿命，见图2。

由于液压缸伸缩杆的连接销为最细连接销，那么只需校核它在使用时的剪切强度就可以判断其使用的安全性。

由于机头（尾）质量约为5 817 kg，加上使用时机头架上的煤的质量，因此2个支座的支撑质量按m=6 000 kg计算。

经计算可知其工作切应力远小于其许用切应力，完全能够满足正常使用要求。

2.2.3 使用方法

由工作面乳化液泵为其提供动力源。液压系统见图4所示。以进液为例，一个支座上2个液压缸的2个进液口通过一个三通连在一起（这样可以保证给压升降的同步性），出来一根液管连接到液控单向阀上，通过液控单向阀再连接到操纵阀上，最后连接到工作面的乳化液泵站上。

工作时，端头支架推移千斤推动机头推移部底座，由于可调高底座与整个刮板机头已经完全固定在一起，便可带动整个刮板机机头前进。

3 使用效果

4 组可调高底座已经交付普采队使用了4个多月，使用情况良好，没有出现大的故障和安全性事故，期间更换了一次液压管路。

由于材料和技术上的一些原因，我们并不能让液压支座在使用时向液压缸持续性给压。其工作方式是，在给压之前拔出工字钢上的连接销，待油缸活塞杆上升到所需高度时，再插入连接销，然后卸荷，完全由工字钢框架来支撑整个机头（尾）。这样做固然可以极大地简化液压系统所需的控制元件（比如单向阀就可以省去）和提高使用的安全性，但也存在很大的缺陷，就是不能实现无级调高。工字钢上有6个穿销孔，与液压缸活塞杆连接的调高护板上有4个穿销孔，也就是说，他的可调高度是一些固定值，就有可能与所需高度存在一定高度差，但高度差值不大于150 mm，实用中并不影响生产。

如果2层煤之间夹岩厚超过2 m，不宜采用这种支撑方式。因为支撑越高，头重脚轻的现象越发严重，根基不稳，可能会引发故障。

总之，本装置结构简单，操作方便，虽然存在一些问题，但还是可以解决的，并不影响它的使用与推广。

Research and Development on the Hydraulic High Base of Scraper Conveyor under Thin Seam Working Face

Chen Tingli

The hydraulic high base of the head and tail of scraper conveyor under thin seam working face is researched and developed,which is used to the crossheadin gtank layout of thin coal seam face,or special geological conditions caused the head and tail of scraper conveyor impending mining.Due to the hydraulic technology,achieve adjustable high;overcome the shortcomings of the mechanical pad-style,stronger applicability.

coal mining;thin seam mining;scraper conveyor;the hydraulic high base

TD528+.3

B

1000-4866（2012）02-0008-03

陈廷理，男，1962年12月出生，1983年毕业于太原工学院，现在大同煤矿集团大斗沟煤业公司工作，工程师。

2012-04-24

2012-05-08