掘进用折叠式可展开机尾研制

李贝

（兖矿东华重工有限公司煤机装备制造输送机事业部，山东 济宁 272109）

进入21世纪的头十年，我国煤炭开采技术水平大幅提高，综合机械化采煤工艺得到了普遍的应用，（中）厚煤层大采高长壁综合机械化开采技术和（特）厚煤层综合机械化放顶煤长壁开采技术更是代表了世界煤炭开采行业的最高水平。采、掘关系是煤矿生产建设中的基本矛盾之一，掘进效率低，采、掘比例失调，成为制约我国煤矿高产高效的主要因素。掘进效率低的主要矛盾在于掘、锚不平衡，割煤时间占17%～34%，锚护时间占50%～67%，掘进速度相对较快，而锚护作业占用了过多的工时。发展掘、锚平行作业工艺，提高锚护作业效率，是解决问题的根本所在。掘锚机组是适用于高产高效矿井的煤巷快速掘进龙头设备，能同步进行巷道掘进和锚杆支护，代表着煤巷快速掘进技术的主要发展方向。掘锚机组是适用于高产高效矿井煤巷快速掘进的掘锚一体化设备，掘锚机可以实现高效掘进，但是，掘进物料运输带式输送机的停机铺设延伸严重制约了掘锚机的高效掘进，为解决带式输送机的停机铺设，增加可伸缩带式输送机机动性，掘进用带式输送机展开式机尾研制势在必行。

1 设计目标

通过带宽1200mm折叠式可展开机尾的研制，机尾展开式可伸缩带式输送机有效折叠长度达到50m，在不停机状态下实现承载托辊组自动铺设，保证胶带均匀张紧。提高劳动效率、降低劳动强度，提高作业机械化，提高作业安全性，为煤炭事业的发展做出新的贡献。

2 折叠式可展开机尾的机构设计

输送机事业部组织人员到兖矿集团综机中心和国内各大矿井综采队、综采工作面现场参观学习并咨询采煤一线工人的使用情况和意见、建议，结合国际采掘皮带机机尾设计情况，在综合分析研究的基础上，设计了一种新型折叠式可展开机尾。主要由机尾部、拖带车、导轨、液压移动系统等组成，该折叠式可展开机尾有以下特点。

2.1 机尾部分

机尾又包含机尾滚筒、机尾座、缓冲床、接料斗等组成，机尾座与锚运破一体机通过连杆连接，机尾在锚运破一体机的牵引下实现输送机的延伸，随锚运破一体机每次延伸1000mm。

图1 机尾图

2.2 拖带车

机尾可伸缩部分主要由拖带车组成，拖带车为双车轮组结构，安装有导向兼防掉道功能的导向轮；相邻拖带车由圆环链连接，相邻拖带车之间最大间距为1500mm，最小间距为500mm，相邻两组拖带车之间有效伸缩距离为1000mm；拖带车上安装35°槽型上托辊组和φ133平托辊。

图2 折叠机身截面图

2.3 道轨

道轨用于承载拖带车，道轨采用15kg/m轻轨作为轨道，与底板焊接为一体，底板为一整块钢板滑轨式结构；相邻两节道轨之间通过销轴插接连接，销轴采用快拆结构。

道轨长度为3米/节，共26节，总长度78米。道轨最宽为1080mm，改造后宽式支腿最窄为1420mm，道轨延伸前先插入机身内。

2.4 液压移动系统

液压移动系统主要由液压泵站、液压马达绞车、插接油缸（垂直安装，行程130mm）、自移油缸（水平安装，行程1600mm）等组成；液压泵站为绞车及油缸提供动力，液压马达绞车共2台，对称布置，用于实现折叠式机尾展开后快速收缩；插接油缸用于控制自移油缸与道轨的连接和断开（控制销轴的插入和拔出），通过操纵阀控制插接油缸，实现自移油缸与道轨的快速连接；在机尾随锚运破一体机前进1000mm后，折叠机身随即展开1000mm，同时，道轨前进1000mm，机身的展开和道轨的前进可以通过自移油缸拉移实现。

液压移动系统的液压泵站、液压马达绞车、插接油缸、操作台等安装在移动平台上，自移油缸安装在机尾座上。

（1）主要技术参数（表1）。

表1

（2）设备安装及连接。本设备初次安装调试前，应做好以下工作：

①机械连接：固定好泵站、液压绞车、液压缸、操作台等装置。

②液压连接：按图示连接。各胶管连接时，必须装O型圈，以防漏油，如图3所示。

图3 液压油管连接图

表2 液压拉紧装置推荐用液压油

③电气连接：给泵站电机供电，电压：AC660/1140V。

④泵站液压油的加注：用户应采用表1.1所推荐的液压油，并保证油液的清洁度；加注至油箱上部油位计2/3以上高度。

3 工作方式

（1）可伸缩式机尾展开延伸有两种方式。

①机尾在锚运破一体机的牵引下随锚运破一体机前进，同时，机尾拉移道轨、移动平台等前进，同时拖带车在机尾的牵引下不断展开。此种展开方式操作简单，机尾展开迅速，需要的操作人员少；但是，可伸缩式机尾铺设的太长时，由于自身重量大，对锚运破一体机负载大，可能会被锚运破一体机拉移跑偏。

②通过自移油缸的牵引，将自移平台及道轨、拖带车拉移展开。此时，通过操纵阀控制插接油缸，将机尾与自移平台间的连接板处销轴断开，仅机尾在锚运破一体机的牵引下随锚运破一体机前进，机尾随锚运破一体机的步距每次前进1000mm。随后，通过操纵阀控制插接油缸，实现自移油缸与道轨的快速连接，用安装在机尾两侧的油缸将移动平台向前牵引，同时，展开可伸缩式机尾，实现可伸缩式机尾的展开延伸；此种展开方式操作复杂，要求1～2个操作人员配合操作，将可伸缩式机尾分开延伸，能极大地减少机尾对锚运破一体机的负载。

（2）可伸缩式机尾的折叠。可伸缩式机尾中的拖带车全部展开后，通过安装在移动平台上的左右对称布置的两个液压马达绞车，实现折叠式机尾展开后快速收缩。展开时，液压马达绞车反转，将钢丝绳从液压马达绞车上放出；折叠时，首先，将最后一节宽式支腿固定圆环链的卸扣打开，随后，液压马达绞车正转卷动钢丝绳，带动推移车收缩，从而推动各个拖带车收缩折叠。液压马达绞车卷绳速度约为0.05m/s，钢丝绳规格6×19-12-1700-I-甲镀右同，容绳量不小于90米。

图4 折叠机身展开形式

4 结语

掘进用折叠式可展开机尾已在济三煤矿投入使用，有效缓解目前煤矿巷道掘进工艺中因输送机延长铺设导致的生产不连续状况，实现快速高效掘进。能很好地满足煤矿高产高效的现代化生产要求，具有广阔的推广和应用前景。