综采工作面大块煤破碎装置分析

2018-08-26张琦

机械管理开发 2018年8期

张琦

（山西宏厦第一建设有限责任公司，山西阳泉 045000）

引言

采煤过程中，当所掉落煤块的体积过大时，煤块不能顺畅地通过破碎机，从而发生卡顿现象，堵塞破碎机的出口，使从工作面采下来的煤炭堵在破碎机的入口处。当煤块越积越多时，就会对刮板输送机造成一定的压力，一旦超过承载的最大限度，刮板输送机就会发生故障，轻则运输迟缓，重则停止运行。针对这种情况，特此设计了一种新的破碎装置，该装置主要是在煤块到达破碎机之前就对大块煤进行破碎，使破碎后煤块的大小可以适应破碎机，从而使煤块可以顺利进入破碎机，对煤块进行二次破碎，从而减少煤炭的堆积，使刮板输送机可以正常运行，提高运输煤炭的效率[1-2]。

1 大块煤破碎装置结构

所设计的大块煤破碎装置主要由四部分组成，包括破碎机、转向机、液压机以及调整破碎装置的姿态调整机。其大煤块破碎装置示意图如图1所示。

图1 大块煤破碎装置结构示意图

1.1 破碎机

破碎机主要负责对体积大的煤块进行破碎，它是由两部分来组成的，一部分是用来破碎煤块的破碎锤，另一部分是用来控制破碎锤伸缩的机构液压缸Ⅰ，这两部分相辅相成，共同组成了该装置的破碎机构。其示意图如图2所示。

图2 破碎机构示意图

1.2 转向机

转向机主要负责改变破碎机的角度，使其可以及时进入工作状态。当大块煤出现时，转向机控制破碎装置向工作面区域进行调整，使其位于大块煤上方，对煤块进行破碎。当煤块体积较小时，不用对煤块进行破碎，此时通过该机构控制破碎机与煤壁处于平行位置。在选择转向机的液压马达时，选择的是低速液压马达，这是因为该种类的马达占地位置比较小，质量小、携带方便，而且该马达虽然构造简单，但是它具有良好的工艺性，可以承受较大的冲击，受被污染的油液影响小，因此选择了低速液压马达[3]。其转向机构的示意图如图3所示。

图3 转向机构示意图

1.3 姿态调整机构

姿态调整机构主要负责调整破碎的角度，使对体积较大的煤块进行破碎时，可以从不同的方向对煤块进行破碎，这样可以使煤矿破碎得更全面、更彻底。为了实现对煤块破碎角度的调整，采用了两个液压缸来控制该机构的运动，其中一个液压缸是控制机械臂的运动，调整角度，而另一个液压缸则是控制破碎锤的运动，调整破碎的方向。在这两者的共同作用下，更好地实现对大块煤的破碎。当大块煤从煤壁上脱落时，需要对其进行破碎，该机构此时就控制破碎锤的运动，使破碎锤到达工作位置，进行破碎。当煤块体积较小时，不需要对煤块进行破碎，这时为了不妨碍采煤工作的正常进行，该机构就控制整个破碎装置，使其处于静止待命状态[4-5]。其姿态调整机构的示意图如图4所示。

图4 姿态调整机构示意图

1.4 液压机

液压机可以说是整个破碎装置的动力核心，在液压机的作用下，破碎机构才能有动力对大块煤进行破碎，一旦该机构出现了问题，那么整个破碎装置就处于停滞的状态。该机构主要使用的是电动液压泵输送动力，其液压泵的型号是ZCB-700A。

2 工作原理

该破碎装置的整个动力是由液压系统来提供的，通过液压泵和液压杆的共同作用来控制装置的正常运行。对体积较大的煤块破碎是通过破碎锤来实现的，破碎锤通过上升、下落等行为对煤块进行捶打，而实现破碎锤这一行为的则是悬臂梁。正是由于悬臂梁的作用，破碎锤才能自由地动作，对大块煤进行破碎。同时由于需要从多个方向对大块煤进行破碎，使其破碎完全彻底，因此设计了转向机构。该机构是由液压马达带动运作的，当需要破碎煤块时，利用该机构调整装置的角度，使破碎锤可以准确地进入到工作区域，快速地达到破碎煤块的目的。

3 主要创新点

大块煤破碎装置很好地解决了大块煤炭堆积的问题，使体积较大的煤在进入破碎机之前就被一次破碎，减小了煤块的大小，使煤块可以顺利进入破碎机，进行二次破碎，这也减轻了刮板输送机的负担，利于刮板输送机的正常运转。同时该装置的操作步骤简单易行，方便煤矿工人的使用，而且不妨碍采煤工作的正常进行，不会影响煤炭的正常生产，反而由于该装置的存在，减轻了破碎机的工作量，实现了煤炭的高效、高产。