賈清華

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心礦山機(jī)電研究所，山西省大同市，037003）

大采高綜放工作面后部刮板輸送機(jī)研發(fā)與工業(yè)性試驗(yàn)＊

賈清華

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心礦山機(jī)電研究所，山西省大同市，037003）

根據(jù)同煤集團(tuán)大唐塔山煤礦特厚煤層的賦存特點(diǎn)，同煤集團(tuán)研制出的SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)在井下工業(yè)性試驗(yàn)期間運(yùn)行平穩(wěn)可靠，在結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、可靠性和維護(hù)性等方面都達(dá)到了配套和設(shè)計(jì)要求，滿足了特厚煤層大采高綜放工作面開(kāi)采的需求。

大采高綜放工作面 特厚煤層 刮板輸送機(jī) 工業(yè)性試驗(yàn)

大采高綜放工作面后部刮板輸送機(jī)研發(fā)是“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“特厚煤層大采高綜放開(kāi)采成套技術(shù)與裝備研發(fā)”項(xiàng)目中的第4個(gè)課題，是針對(duì)我國(guó)特厚煤層開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)而實(shí)施的。該項(xiàng)目的實(shí)施可應(yīng)用于特厚煤層大采高綜放工作面，最大限度地提高煤炭資源回采率，并能實(shí)現(xiàn)特厚煤層高效安全經(jīng)濟(jì)回采，大大提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。

通過(guò)對(duì)大采高綜放工作面后部刮板輸送機(jī)進(jìn)行井下工業(yè)性試驗(yàn)，不僅考察了其對(duì)特厚煤層大采高綜放工作面煤炭運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)性，為研發(fā)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)大型后部刮板輸送機(jī)關(guān)鍵元部件及整機(jī)的國(guó)產(chǎn)化提供有力依據(jù)，而且探索了國(guó)內(nèi)在特厚煤層大采高條件下的綜放工作面放頂煤后部輸送設(shè)備的技術(shù)性和適應(yīng)性，同時(shí)將對(duì)我國(guó)煤機(jī)裝備的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝和制造等方面進(jìn)行驗(yàn)證與考核，促進(jìn)煤機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使我國(guó)煤礦在特厚煤層綜放工作面后部輸送裝備的技術(shù)性能進(jìn)一步達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，最終達(dá)到提高企業(yè)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 項(xiàng)目概述

同煤集團(tuán)大唐塔山煤礦是設(shè)計(jì)產(chǎn)量為1000萬(wàn)t／a以上的特大型煤礦，塔山一盤(pán)區(qū)3?！?＃煤層厚度為9.42～19.44m，平均厚度為14.5m。8105工作面可采走向長(zhǎng)度為2722m，傾斜長(zhǎng)度為207m，采高4.5m，放頂煤厚度為10m，煤層容重為1.45t／m3，屬于特厚煤層開(kāi)采。國(guó)家科技部為此立項(xiàng)了“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“特厚煤層大采高綜放開(kāi)采成套技術(shù)與裝備研發(fā)”。經(jīng)過(guò)專家對(duì)塔山煤礦地質(zhì)條件、采煤方法和工藝等分析、研究及論證，決定立項(xiàng)“特厚煤層大采高綜放開(kāi)采后部刮板輸送機(jī)研發(fā)”項(xiàng)目以配合特厚煤層大采高綜放開(kāi)采需要的煤炭輸送配套設(shè)備，最終研制成功了SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)。通過(guò)井下工業(yè)性試驗(yàn)，SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)取得了良好的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效果。

2 后部刮板輸送機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)?zāi)康募耙饬x

3 后部刮板輸送機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)

3.1 技術(shù)特點(diǎn)

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)是我國(guó)自主研發(fā)的大功率重載輸送設(shè)備，其綜合性能指標(biāo)、可靠性和自動(dòng)控制等方面都達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先和國(guó)際先進(jìn)水平，具有重載高強(qiáng)度鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、可控調(diào)速軟啟動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置綜合監(jiān)控傳輸系統(tǒng)、重載1000kW行星減速器、高可靠性與長(zhǎng)壽命輸煤槽、高強(qiáng)度、緊湊型端卸機(jī)頭架、電液控制自動(dòng)伸縮機(jī)尾等先進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)。

3.2 技術(shù)參數(shù)

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為300m，輸送能力為3000t／h，裝機(jī)功率為2×1000kW（雙速），刮板鏈速為1.81m／s，具有端卸機(jī)頭和液壓鎖伸縮機(jī)尾、單速電機(jī)驅(qū)動(dòng)和閥控充液式液力偶合器、1750mm長(zhǎng)度的鑄焊封底中部槽、?48×152mm緊湊型中雙鏈、4000kN中部啞鈴聯(lián)接、液壓馬達(dá)低速緊鏈和機(jī)尾伸縮輔助緊鏈、配置減速器油溫和油位及冷卻水流量和壓力監(jiān)控系統(tǒng)。

4 后部刮板輸送機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)

4.1 后部刮板輸送機(jī)地面試驗(yàn)

4.1.1 地面布置

塔山煤礦首采工作面設(shè)備地面聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)地布置在塔山煤礦材料場(chǎng)，工作面設(shè)備按右工作面布置，轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)布置長(zhǎng)度為48.1m。端頭支架布置在轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)兩側(cè)，前部和后部刮板輸送機(jī)長(zhǎng)度為72.01m，機(jī)頭和機(jī)尾中心線距離為7.2m，中部中心線距離為7.2m。中部支架布置34架，過(guò)渡支架頭部和尾部分別布置3架和4架，動(dòng)力中心及泵站沿軌道外側(cè)布置成一列。在布置安裝完轉(zhuǎn)載機(jī)和端頭支架后，按預(yù)定的設(shè)備定位尺寸布置安裝前部和后部刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、中部槽和機(jī)尾，最后布置安裝液壓支架。

4.1.2 地面聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)主要任務(wù)

由于首采工作面配套設(shè)備多為新研制設(shè)備且涉及到國(guó)內(nèi)外多種設(shè)備，進(jìn)行地面聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)是保證配套設(shè)備在井下綜放工作面順利安裝和井下工業(yè)性試驗(yàn)正常進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，因此，設(shè)備地面組裝試運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要，要求所有設(shè)備進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)行和聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)設(shè)備關(guān)鍵部位的尺寸配套關(guān)系及調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，本次地面試運(yùn)轉(zhuǎn)需要完成以下幾項(xiàng)任務(wù)：

（1）對(duì)全部設(shè)備進(jìn)行數(shù)量、規(guī)格和質(zhì)量驗(yàn)收，校核全部技術(shù)資料；

水利事業(yè)單位部門(mén)預(yù)算與決算結(jié)合的實(shí)務(wù)探索…………………………………………… 蓋志杰，聶 勇(12.35)

（2）對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，對(duì)動(dòng)力中心、液壓泵站以及噴霧泵站進(jìn)行單機(jī)和聯(lián)合調(diào)試；

（3）對(duì)端頭支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及刮板輸送機(jī)機(jī)尾進(jìn)行單機(jī)和聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試，校核各設(shè)備的配套尺寸；

（4）對(duì)前部和后部刮板輸送機(jī)、支架以及采煤機(jī)進(jìn)行單機(jī)和聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試，校核各設(shè)備的配套尺寸，同時(shí)調(diào)試軟啟動(dòng)與張緊機(jī)尾；

（5）對(duì)自動(dòng)張緊機(jī)尾和刮板輸送機(jī)自動(dòng)張緊系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試；

（6）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，對(duì)設(shè)備不符合整體要求以及不協(xié)調(diào)的細(xì)節(jié)進(jìn)行改造和完善。

上述6項(xiàng)內(nèi)容完全按照綜放工作面配套設(shè)備安裝和調(diào)試技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，各設(shè)備相互銜接關(guān)系正確，相互尺寸匹配，符合技術(shù)規(guī)范要求，設(shè)備聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)性能可靠且運(yùn)行平穩(wěn)。

4.1.3 地面組裝和配套檢查結(jié)果

依據(jù)大同塔山首采放頂煤工作面機(jī)頭配套圖和大同塔山首采放頂煤工作面機(jī)尾配套圖對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行檢查：

（1）工作面中部“三機(jī)”配套檢查。檢查支架與輸送機(jī)聯(lián)接關(guān)系、采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)配套尺寸、梁端距、支架與輸送機(jī)配套尺寸、后部刮板輸送機(jī)中部槽與工作面支架配套尺寸是否符合配套圖的尺寸要求。

（2）工作面機(jī)頭和機(jī)尾“三機(jī)”配套檢查。檢查采煤機(jī)與輸送機(jī)配套尺寸、梁端距、支架與刮板輸送機(jī)配套、后部刮板輸送機(jī)中部槽與工作面支架配套尺寸是否符合配套圖的尺寸要求。

4.1.4 地面試驗(yàn)情況

后部刮板輸送機(jī)在地面試運(yùn)轉(zhuǎn)中與配套設(shè)備進(jìn)行了匹配和測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 后部刮板輸送機(jī)在地面試運(yùn)轉(zhuǎn)中與配套設(shè)備的匹配狀況

4.2 后部刮板輸送機(jī)井下工業(yè)性試驗(yàn)

4.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及條件

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)與相應(yīng)配套的設(shè)備在塔山礦8105綜放工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。開(kāi)采面為本井田內(nèi)3?！?＃煤層，厚度為1.63～29.21m，最小厚度為9.65m，平均厚度為15.72m。8105放頂煤工作面長(zhǎng)度為207m，走向長(zhǎng)度為2965.9m，平均采高為4.5m。煤巷斷面為矩形斷面，帶式輸送機(jī)巷和回風(fēng)巷的長(zhǎng)、寬、高均為2800m、5.5m和3.6m。

4.2.2 井下工業(yè)性試驗(yàn)情況

后部刮板輸送機(jī)井下工業(yè)性試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目和結(jié)果見(jiàn)表2。

5 后部刮板輸送機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)效益分析

5.1 技術(shù)效果分析

通過(guò)對(duì)SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)的研制，對(duì)制約工作面后部輸送設(shè)備使用性能和運(yùn)行可靠性的重載高強(qiáng)度鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、可控調(diào)速軟啟動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置綜合監(jiān)控傳輸系統(tǒng)、重載1000kW行星減速器、高可靠性與長(zhǎng)壽命輸煤槽、高強(qiáng)度、緊湊型端卸機(jī)頭架、電液控制自動(dòng)伸縮機(jī)尾等關(guān)鍵技術(shù)和元部件進(jìn)行開(kāi)發(fā)、技術(shù)攻關(guān)和工業(yè)性試驗(yàn)，使得裝機(jī)功率為2×1000kW、輸送能力為3000t／h、運(yùn)距為250m、壽命過(guò)煤量為2000萬(wàn)t的大運(yùn)量、自動(dòng)化、智能化、高可靠性且適應(yīng)特厚煤層大采高綜放工作面的專用后部刮板輸送機(jī)成為現(xiàn)實(shí)。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

5.2.1 國(guó)產(chǎn)化經(jīng)濟(jì)效益

按照目前國(guó)際煤炭的行業(yè)形勢(shì)，從國(guó)外進(jìn)口一套同類型的后部刮板輸送機(jī)大約需要3000～4000萬(wàn)元，而公司自己研發(fā)制造一套僅需要1000萬(wàn)元左右，成本相差3～4倍，而且設(shè)備的備品配件、維護(hù)保養(yǎng)、培訓(xùn)指導(dǎo)等費(fèi)用差別也是很可觀的。公司通過(guò)自主研發(fā)和工業(yè)性試驗(yàn)，可以形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果和產(chǎn)品，不僅可廣泛應(yīng)用于我國(guó)煤礦井下大采高特厚煤層綜放開(kāi)采技術(shù)配套，而且可以廣泛參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)一定的份額，形成具有一定國(guó)際影響的綜放技術(shù)與裝備。

表2 后部刮板輸送機(jī)井下工業(yè)性試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目和結(jié)果

5.2.2 原煤生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益

從2010年11月1日至2011年1月30日為期3個(gè)月的工業(yè)性試驗(yàn)期間，SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)在8105工作面共輸送原煤272.3萬(wàn)t，銷售收入達(dá)125802.6萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)25160.52萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利稅57869.2萬(wàn)元。

6 結(jié)語(yǔ)

SGZ1200／2000型后部刮板輸送機(jī)與順槽設(shè)備運(yùn)能匹配，煤流順暢；綜合監(jiān)控系統(tǒng)顯示正常，可正確顯示傳動(dòng)裝置的工作狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；機(jī)頭架、機(jī)尾架功能良好、安全可靠；鏈輪組件磨損正常、運(yùn)行平穩(wěn)；中部槽及開(kāi)天窗槽接口精確、無(wú)錯(cuò)口、刮板運(yùn)行平穩(wěn)。該套設(shè)備在結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、可靠性和維護(hù)性等方面都達(dá)到了配套和設(shè)計(jì)要求。

［1］ 梅伏萍，馬繼光，王震.大采高綜采工作面刮板輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì)［J］.煤炭技術(shù)，2008（11）

［2］ 張永勝.泗河煤礦綜采工作面刮板輸送機(jī)的選型分析［J］.中國(guó)煤炭，2012（8）

Research and industrial test of rear scraper conveyor for fully mechanized working face with large mining height

Jia Qinghua
（Mine Electromechanical Institute，Technical Center of Datong Coal Mine Group Co.，Ltd，Datong，Shanxi 037003，China）

According to the characteristics of ultrahigh seam in Datang Tashan Coal Mine of Datong Coal Mine Group，Datong Coal Mine Group developed a SGZ1200／2000－type rear scraper conveyor，which runs stably in the underground during the industrial test period，fits the design requirements in structure，strength，reliability，maintainability and so on，and meets the requirements for fully mechanized working face mining of ultrahigh seam with large mining height.

working face with large mining height，ultrahigh seam，scraper conveyer，industrial test

TD528.3

A

＊“十一五”國(guó)家科技支持計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)：2008BAB36B00

賈清華（1965－），男，山西大同人，學(xué)士，高級(jí)工程師，現(xiàn)任大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司首席專家，主要從事煤礦機(jī)電科研技術(shù)工作。

（責(zé)任編輯 路 強(qiáng)）