吴陈
淮河能源控股集团潘二矿潘四东井，安徽淮南 232001
摘要：我国煤矿地质条件复杂，很多矿区属于大倾角煤层开采，大倾角采煤机是一种专门为大倾角采煤设计，有着广泛的应用。依据大倾角采煤机在我矿的实际应用，我们对采煤机进行相应的技术改造，取得良好的效果。
关键词：大倾角采煤机；技术改造；性能
在倾角大于35°煤层中工作的采煤机称为大倾角采煤机。使用的大倾角采煤机大致有两类：一类是用于缓倾斜煤层的单、双滚筒无链双牵引或三牵 引采煤机。这类采煤机由于牵引力大、爬坡能力强，又有可靠的制动装置，再配上液压安全绞车，可用到倾角54°的煤层条件。另一类是能在倾角54°-90°煤层条件工作的滚筒式采煤机。淮河能源控股集团煤业公司潘二矿潘四东井采煤工作面大多为大倾角采煤，我矿使用的MG450/1020-QWD型大倾角采煤机，在我矿某工作使用后，其整体结 构为横向布置，机载变频调速，性能基本能满足我矿复杂地质条件的需要。但同时也暴露出许多问题，甚至存在较严重的安全隐患。为确保井下现场工人的人身安全，在第二台机组投放于另一大倾角采煤工作面之前，对其进行了技术改造。通过井下五个月的使用，反映效果良好，既消除了原有的隐患，保证了工人的人身安全，又提高了开机率，带来了很好的经济效益。受到了采煤队的一致好评。
1原机组的性能和特点
1.1电控采用先进的CAN总线技术，工作稳定，接线端子少
三种控制方式（遥控器、端头站、按钮板）的指令，通过不同的路径汇总到主控模块后，经处理通过CAN总线连接到通讯模块，再由通讯模块通过RS485将指令送入变频器。
1.2重载反牵功能
此功能是针对截割电机而设计的。当割煤时，滚筒一旦碰到前梁或伸缩梁，或强行截割硬矸造成严重过载时，当负荷大于130%Ie，通过计算机反牵定时回路，使采煤机反向牵引，一直到负荷小于110 %Ie，然后再继续牵引。如果仍然重载，将采煤机先导回路切断，煤机断电停机。
1.3牵引部功率调节
在井下割煤过程中，由于工作面弯曲或过应力集中区、断层时，会造成两台牵引电机的负荷不一样，通讯模块会通过两台变频器的实时电流信号，经过PID运算进行自动调整。
1.4开机防下滑抱闸系统
当煤机给定方向和速度后，变频器开始运行，从而构成松闸指令，控制制动电磁阀得电。如果此时液压系统和压力继电器均正常，则制动电磁阀动作，使压力继电器在一定时间内（不大于1秒）动作，即为松闸确认信号，从主机开始运行到压力继电器动作的过程，即是松闸过程。在松闸过程当中，变频器的输出频率上升到3HZ，电流达到额定电流的20%，此时变频器的M1、M2端子即松闸信号闭合，达到开机防下滑的目的。
2存在的问题及安全隐患
由于潘四东矿地质条件复杂，煤层起伏变化频繁，采场断层多、倾角大，顶板破碎，每个工作面均需铺网回采。
工人时常需到煤壁侧链网、带网、或处理片漏，这样煤机存在的安全隐患和性能缺陷如下：
2.1没有指令输入，滚筒直接起动
MG450/1020-QWD型大倾角采煤机，当采煤机上电，但滚筒尚未给起动信号时，却直接起动，这样势必会给煤壁侧作业的工人以严重的安全威胁；同时突然的滚筒起动，也常常会撕网、刮网，导致工作面煤壁和顶板的片帮、漏顶，诱导瓦斯超限，威胁工人安全。
2.2单联泵频繁滚键
由于泵电机与齿轮泵采用的是平键连接，传递力矩满足不了实际需要，造成时常滚键，而使摇臂无法升降，抱闸无法打开，严重影响生产。
2.3机组发热严重，冷却水路布局不合理
原设计水路分三路进行冷却、喷雾降尘。一路经调高电机、牵引电机、截割电机，摇臂冷却水套后，到左摇臂外喷雾；第二路经牵引电机、截割电机，摇臂冷却水套后，到右摇臂外喷雾；第三路经两变箱的顶板、底板和侧板后，到老塘排放。实践证明，这种布局方式，满足不了现场需要，机组发热严重，造成停机频繁，极大的影响生产。
2.4检修不方便
早班工作面停水时，无法进行检修，因为水压接点直接闭锁煤机先导回路，造成无法开机。早班各个单位都在集中进行检修，时常因为更换管路或处理跑冒滴漏时，进行停水，此时只有等待来水时，方可进行检修，严重耽误检修时间。
3改造方案
针对MG450/1020-QWD型大倾角采煤机，存在的问题和安全隐患，结合我矿采场条件需求，经反复思考，进行了如下改造。
3.1滚筒自起动的改造。
分别在煤机按钮板（ANB）和电控箱内部，添加滚筒起动按钮和400A交流接触器。当需要起动煤机滚筒时按下起动按钮时，开关量信号直接进行数字量模块DI/O JX2，其内部继电器闭合，然后DI/O JX4的端子4#、6#闭合，交流接触器MCA2吸合得电，滚筒开始起动；同时其常开点闭合后，反馈信号使数字量模块DI/O JX2的6#端子电位拉低为ON，然后方可牵引煤机割煤。
3.2单联泵频繁滚键的改造
泵电机与齿轮泵采用的平键，其传递扭矩无法满足现场需要而频繁滚键。改进后采用花键连接，极大的提高了扭矩力，满足了现场需要，减少了事故的发生，提高了开机率，使生产能力大幅提高。
3.3冷却水路的改造
由于原水路布局不合理，电机发热严重，常常因过载而自动停机。经改造后，把同一翼的截割电机、牵引电机、摇臂冷却水道分开冷却，独立布置，增大其冷却水流量。使用证明，管路改进后，彻底解决了机组过载发热而自动停机的问题。提高了开机率，确保了安全生产；同时把两变箱出水口从煤壁侧引到老塘侧，便于采煤机司机割煤时对冷却水的流量实时观测，一旦发现流量较小或停水时，能够立即停止割煤，保护机组的安全。
3.4检修不便的改造
早班工作面一旦停水，造成煤机无法检修，只有等待来水时，方可检修煤机，严重耽误检修时间。为此，在水压接点处并联一个自保持的常开接点。遇到早班检修煤机而停水时，则闭合自保持常开接点，可使煤机先导回路具备闭合条件而正常进行检修，带来了很大的灵活和方便，提高了检修效率。
4 结束语
MG450/1020-QWD型大倾角采煤机的技术改造，既改进了煤机的性能，同时也保证了现场工人的人身安全，提高了开机率，提升了产量，奠定了综采工作面安全、高效的基础，具有很高的安全效益和经济效益；同时也为集团公司其它各矿同类机型技术改造的推广应用，提供了切实可靠的范本和模式。
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