论文部分内容阅读
摘 要：本文对全液压侧卸式装煤机（ZMC-30型）在普掘巷道的运用，从其适应性、配套设备、作业效率等方面进行全面分析总结，充分说明了该设备在煤矿普掘巷道施工中，对生产工艺的改善、有效缩短循环时间和提高茬进等方面与传统工艺相比具有鲜明的特点。尤其是解决了“高瓦斯区域、煤与瓦斯突出危险区域煤巷掘进工作面，严禁使用钢丝绳牵引的耙装机”这一实质性难题。
一、前言
煤矿矿建井巷工程施工中装载是的一道主要工序，一般情况下，装载时间要占掘进循环时间的45～55％，特殊情况甚至高达60％左右。因此改善普掘施工装载条件，提高装载机械化水平及生产效率，减轻员工劳动强度，是煤矿普掘巷道实现均衡生产和提高“四进（茬进、班进、日进、月进）”的重要手段。
目前煤矿普掘使用的装载机，按其结构形式可分为耙斗式装煤机、铲斗式装煤机和蟹爪式装煤机。如何采用“新技术、新材料及新设备”来改变目前这种现状，彻底消除由施工设备带来的安全隐患，使之符合《煤矿安全规程》规定，实现安全生产，并对普掘工作面有较强适应性和故障率相对较低的设备来替代爬斗式耙煤机，成为我们煤矿基本建设工程项目急需解决的问题。
从目前国内煤矿装载设备讲，替代耙煤机较好的设备主要有蟹爪式装煤机和侧卸式装煤机。蟹爪式装煤机的优点是：结构较复杂，并自带一部小型刮板输送机，可实现连续装载，履带行走机构灵活，装载面宽；在煤巷、半煤岩巷和全岩巷道的施工中，其经济效益、适应性和使用率都比蟹爪式装煤机要好。所以，ZMC-30型全液压侧卸式装煤机在煤矿普掘巷道的运用前景是十分广阔的。
二、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机简介
1、概 述
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机是以电机为源动力、液压马达驱动、履带行走、液压油缸操作铲斗的侧卸式装载设备。它是新一代履带行走的无轨装载设备，在煤巷、半煤岩巷，小断面全岩巷的施工中。有效地发挥了插入力大、机动性好、全断面作业、安全性好和一机多用等特点。彻底改变爬岩机的笨拙和诸多隐患，为显著提高掘进速度，缩短掘进循环时间，提高“四进”奠定了良好基础。
2、主要技术参数
项 目 单 位 数值
铲 斗 容 积 m3 0.45/0.6
铲 斗 宽 度 mm 1348/1520
额定载重量 kN 30
最大卸载高度 mm 1400/1700
最大卧底深度 mm 600
爬 坡 能 力 ±16°
平均接地比压 MPa 0.07
最小离地间隙 mm 180
最大行走速度 m/s 0.417
系统工作压力 MPa 16
外接油口压力 MPa 16
外接油口流量 L/min 52
油泵电机功率 kW 30（4极电机）
电压 V 380/660
外形尺寸 mm 4150*1348*2046/4150*1520*2046
机器质量 kg 6000
3、主要部件结构简介
（1）、工作机构
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机工作机构由铲斗、铲斗座、铲斗臂以及拉斗油缸、举铲油缸、侧卸油缸组成，共六大件。
铲斗斗齿和斗唇堆焊有耐磨层，可用于装载磨蚀性很高的物料，如硬度较大的岩石。
（2）、液压装置
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机液压装置为开式系统。
液压系统由三联泵、左右行走马达操作阀、左右行走马达及平衡制动阀、液压油缸、工作机构多路换向阀、滤油器、空气滤清器、冷却器、主、副油箱以及硬、软油管、压力表接头等组成。
左右行走马达各自由三联泵中的两台定量式齿轮泵单独供油。系统的最高工作压力为16Mpa。铲斗工作机构油缸由三联泵中的定量齿轮泵单独供油，最高工作压力为16Mpa。整个系统采用回油过滤的方式。
（3）、履带行走部
行走机构由引导轮、支重轮、链轮、履带总成、张紧缓冲装置和左右履带架等组成。左、右履带由左、右行走液压马达，经左、右行走减速器、链轮分别驱动。
（4）、机体
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机机体由支架、箱体（或称主油箱）、行走减速器焊接而成。左、右履带架与机体用焊接相联，组成结构强度和工艺性均优的整体式底盘。它的结构简单，可靠性高。
（5）、电器系统
电器系统有照明灯、KQJ2型断电控制监视器、按扭开关、控制箱、油泵电机、风扇电机等组成。控制箱由隔爆外壳和内部元件组成。
三、施工工艺、技术特征
巷道施工采用全断面一次成巷方法，掘进与支护顺序作业。掘进采用钻眼光面爆破方法，全断面一次起爆。ZMC-30型全液压侧卸式装煤机工作面装煤，配合轨道矿车、SJD-800A型胶带输送机或SGB-630/40刮板输送机运输的施工方法。
施工流程：
交接班 → 安全质量检查 →准备工作 → 照中腰线定眼位 → 钻眼 →撤出钻具 → 装药联线 → 爆破通风 → 移前探梁 → 打锚杆→ 打锚索 → 出煤（岩）。
1、交接班后，上岗干部、班组长、安监员、瓦检员共同进入工作面进行“四位一体”安全检查，发现问题及时处理，确认工作地点安全可靠，安全设施到位后方可开工作业。
2、工作面进行打眼、装药、爆破等工作。
3、工作面炮烟吹散后，由班组长和爆破工进入工作面，由外向里依次检查顶板、支护、瓦斯、煤尘和残爆、拒爆等情况；确认安全后安装临时支护。
4、将装煤机开到工作面出煤，工作面煤出至距顶板2.5m左右，将装煤机开离距工作面6-8m处，然后打锚杆、打锚索，支护完毕后打上部进度眼。
5、将装煤机再开到工作面出煤，出完煤后将装煤机开到距离工作面20m以外，然后打中下部进度眼，以此为一个循环。
四、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机优点
（1）装载功能强，能显著减轻作业人员的体力劳动强度。履带行走插入力大，全断面装载，适用于各种断面的平、斜巷道的施工。在较大断面巷道或巷道交叉点施工时，能充分发挥其高技术生产率的特点。
（2）综合配套性能好、机动灵活、适应性强。可以很方便地与巷道中的其它设备配套使用。如钻车、刮板输送机、胶带输送机及矿车等。
（3）除巷道交叉点施工时需人工拉电缆外，正常的平直巷道施工采用随机电缆拖移装置，无需人员拖动。
（4）一机多用是ZMC-30型全液压侧卸式装煤机优于其它类型装煤机的主要的特点：
a、可用铲斗举升重物，如支护用金属支架等。
b、铲斗举升后可以充当支护工作平台，便于顶板管理。
c、可在工作面短距离运送物料，如托板、沙石，搬运小型设备。
d、作业安全，在装载作业中不产生火花。而且与传统爬岩机相比，显著减少装载作业、搬运材料时间。
e、具有優异的起底、清帮性能，能实现装载作业100％的机械化，使“无锹”工作面真正成为现实。
五、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机操作维修要点
本机经过较短时间理论培训和实际操作，装煤机司机都可一人单独熟练操作，通常不需要其他人员配合，工作效率高；每班保持正常简单检修维护，事故率即可保持在较低的水平。保养维护重点：1、定期测试油泵及马达工作压力和漏损；2、经常做好各润滑部位的注油和机件紧固工作；3、每月更换一次精过滤器；4、爆破前要对机器各部位做好防护工作，并停放在距离工作面20米以外的地点，防止爆破崩坏机件及电气设备（主要是跟机电缆）；5、施工巷道坡度在实际工作中最好控制在±12°以内。
六、经济、社会效益及推广应用前景
1、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机是新一代履带行走的无轨装载设备，通过该机的使用，完全替代了普掘巷道耙煤机出煤的传统方式，符合高瓦斯矿井作业设备的要求，从根本解决了这一安全难题。为此，该机的使用和推广前景非常广阔。
2、该机适应性较好，具有耙煤机不可比拟的优势，极大地降低了作业人员的劳动强度，出煤后工作面干净整洁，工作面安全质量标准化程度得到显著提高。
4、该机的运用使高瓦斯矿井普掘巷道生产工艺得到突破。
5、该机的运用为提高“四进”，实现快速掘进，缩短装载时间，提高生产效率奠定了坚实基础。
七、存在的问题
1、因该机结构相对耙煤机较为复杂，每班必须设专人维护避免机件和电气事故发生，以便提高工作效率。
2、与传统耙煤机比较，没有实现支护和出渣平行作业。
参考资料：1、建井施工手册
2、煤矿安全规程
3、中国煤炭技术
作者简介 贾大鹏，男 ，1960年3月生，山西朔州人，助理工程师，现在大同煤集团公司宏泰公司从事技术工作。
一、前言
煤矿矿建井巷工程施工中装载是的一道主要工序，一般情况下，装载时间要占掘进循环时间的45～55％，特殊情况甚至高达60％左右。因此改善普掘施工装载条件，提高装载机械化水平及生产效率，减轻员工劳动强度，是煤矿普掘巷道实现均衡生产和提高“四进（茬进、班进、日进、月进）”的重要手段。
目前煤矿普掘使用的装载机，按其结构形式可分为耙斗式装煤机、铲斗式装煤机和蟹爪式装煤机。如何采用“新技术、新材料及新设备”来改变目前这种现状，彻底消除由施工设备带来的安全隐患，使之符合《煤矿安全规程》规定，实现安全生产，并对普掘工作面有较强适应性和故障率相对较低的设备来替代爬斗式耙煤机，成为我们煤矿基本建设工程项目急需解决的问题。
从目前国内煤矿装载设备讲，替代耙煤机较好的设备主要有蟹爪式装煤机和侧卸式装煤机。蟹爪式装煤机的优点是：结构较复杂，并自带一部小型刮板输送机，可实现连续装载，履带行走机构灵活，装载面宽；在煤巷、半煤岩巷和全岩巷道的施工中，其经济效益、适应性和使用率都比蟹爪式装煤机要好。所以，ZMC-30型全液压侧卸式装煤机在煤矿普掘巷道的运用前景是十分广阔的。
二、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机简介
1、概 述
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机是以电机为源动力、液压马达驱动、履带行走、液压油缸操作铲斗的侧卸式装载设备。它是新一代履带行走的无轨装载设备，在煤巷、半煤岩巷，小断面全岩巷的施工中。有效地发挥了插入力大、机动性好、全断面作业、安全性好和一机多用等特点。彻底改变爬岩机的笨拙和诸多隐患，为显著提高掘进速度，缩短掘进循环时间，提高“四进”奠定了良好基础。
2、主要技术参数
项 目 单 位 数值
铲 斗 容 积 m3 0.45/0.6
铲 斗 宽 度 mm 1348/1520
额定载重量 kN 30
最大卸载高度 mm 1400/1700
最大卧底深度 mm 600
爬 坡 能 力 ±16°
平均接地比压 MPa 0.07
最小离地间隙 mm 180
最大行走速度 m/s 0.417
系统工作压力 MPa 16
外接油口压力 MPa 16
外接油口流量 L/min 52
油泵电机功率 kW 30（4极电机）
电压 V 380/660
外形尺寸 mm 4150*1348*2046/4150*1520*2046
机器质量 kg 6000
3、主要部件结构简介
（1）、工作机构
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机工作机构由铲斗、铲斗座、铲斗臂以及拉斗油缸、举铲油缸、侧卸油缸组成，共六大件。
铲斗斗齿和斗唇堆焊有耐磨层，可用于装载磨蚀性很高的物料，如硬度较大的岩石。
（2）、液压装置
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机液压装置为开式系统。
液压系统由三联泵、左右行走马达操作阀、左右行走马达及平衡制动阀、液压油缸、工作机构多路换向阀、滤油器、空气滤清器、冷却器、主、副油箱以及硬、软油管、压力表接头等组成。
左右行走马达各自由三联泵中的两台定量式齿轮泵单独供油。系统的最高工作压力为16Mpa。铲斗工作机构油缸由三联泵中的定量齿轮泵单独供油，最高工作压力为16Mpa。整个系统采用回油过滤的方式。
（3）、履带行走部
行走机构由引导轮、支重轮、链轮、履带总成、张紧缓冲装置和左右履带架等组成。左、右履带由左、右行走液压马达，经左、右行走减速器、链轮分别驱动。
（4）、机体
ZMC-30型全液压侧卸式装煤机机体由支架、箱体（或称主油箱）、行走减速器焊接而成。左、右履带架与机体用焊接相联，组成结构强度和工艺性均优的整体式底盘。它的结构简单，可靠性高。
（5）、电器系统
电器系统有照明灯、KQJ2型断电控制监视器、按扭开关、控制箱、油泵电机、风扇电机等组成。控制箱由隔爆外壳和内部元件组成。
三、施工工艺、技术特征
巷道施工采用全断面一次成巷方法，掘进与支护顺序作业。掘进采用钻眼光面爆破方法，全断面一次起爆。ZMC-30型全液压侧卸式装煤机工作面装煤，配合轨道矿车、SJD-800A型胶带输送机或SGB-630/40刮板输送机运输的施工方法。
施工流程：
交接班 → 安全质量检查 →准备工作 → 照中腰线定眼位 → 钻眼 →撤出钻具 → 装药联线 → 爆破通风 → 移前探梁 → 打锚杆→ 打锚索 → 出煤（岩）。
1、交接班后，上岗干部、班组长、安监员、瓦检员共同进入工作面进行“四位一体”安全检查，发现问题及时处理，确认工作地点安全可靠，安全设施到位后方可开工作业。
2、工作面进行打眼、装药、爆破等工作。
3、工作面炮烟吹散后，由班组长和爆破工进入工作面，由外向里依次检查顶板、支护、瓦斯、煤尘和残爆、拒爆等情况；确认安全后安装临时支护。
4、将装煤机开到工作面出煤，工作面煤出至距顶板2.5m左右，将装煤机开离距工作面6-8m处，然后打锚杆、打锚索，支护完毕后打上部进度眼。
5、将装煤机再开到工作面出煤，出完煤后将装煤机开到距离工作面20m以外，然后打中下部进度眼，以此为一个循环。
四、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机优点
（1）装载功能强，能显著减轻作业人员的体力劳动强度。履带行走插入力大，全断面装载，适用于各种断面的平、斜巷道的施工。在较大断面巷道或巷道交叉点施工时，能充分发挥其高技术生产率的特点。
（2）综合配套性能好、机动灵活、适应性强。可以很方便地与巷道中的其它设备配套使用。如钻车、刮板输送机、胶带输送机及矿车等。
（3）除巷道交叉点施工时需人工拉电缆外，正常的平直巷道施工采用随机电缆拖移装置，无需人员拖动。
（4）一机多用是ZMC-30型全液压侧卸式装煤机优于其它类型装煤机的主要的特点：
a、可用铲斗举升重物，如支护用金属支架等。
b、铲斗举升后可以充当支护工作平台，便于顶板管理。
c、可在工作面短距离运送物料，如托板、沙石，搬运小型设备。
d、作业安全，在装载作业中不产生火花。而且与传统爬岩机相比，显著减少装载作业、搬运材料时间。
e、具有優异的起底、清帮性能，能实现装载作业100％的机械化，使“无锹”工作面真正成为现实。
五、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机操作维修要点
本机经过较短时间理论培训和实际操作，装煤机司机都可一人单独熟练操作，通常不需要其他人员配合，工作效率高；每班保持正常简单检修维护，事故率即可保持在较低的水平。保养维护重点：1、定期测试油泵及马达工作压力和漏损；2、经常做好各润滑部位的注油和机件紧固工作；3、每月更换一次精过滤器；4、爆破前要对机器各部位做好防护工作，并停放在距离工作面20米以外的地点，防止爆破崩坏机件及电气设备（主要是跟机电缆）；5、施工巷道坡度在实际工作中最好控制在±12°以内。
六、经济、社会效益及推广应用前景
1、ZMC-30型全液压侧卸式装煤机是新一代履带行走的无轨装载设备，通过该机的使用，完全替代了普掘巷道耙煤机出煤的传统方式，符合高瓦斯矿井作业设备的要求，从根本解决了这一安全难题。为此，该机的使用和推广前景非常广阔。
2、该机适应性较好，具有耙煤机不可比拟的优势，极大地降低了作业人员的劳动强度，出煤后工作面干净整洁，工作面安全质量标准化程度得到显著提高。
4、该机的运用使高瓦斯矿井普掘巷道生产工艺得到突破。
5、该机的运用为提高“四进”，实现快速掘进，缩短装载时间，提高生产效率奠定了坚实基础。
七、存在的问题
1、因该机结构相对耙煤机较为复杂，每班必须设专人维护避免机件和电气事故发生，以便提高工作效率。
2、与传统耙煤机比较，没有实现支护和出渣平行作业。
参考资料：1、建井施工手册
2、煤矿安全规程
3、中国煤炭技术
作者简介 贾大鹏，男 ，1960年3月生，山西朔州人，助理工程师，现在大同煤集团公司宏泰公司从事技术工作。