發(fā)布時(shí)間：2022-04-07 09:30:43
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦掘進(jìn)機(jī)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【摘 要】煤炭是我國的重要能源之一，也是工業(yè)化生產(chǎn)得以持續(xù)進(jìn)行的基礎(chǔ)，隨著科學(xué)化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，煤炭工業(yè)也得到了進(jìn)一步的推動(dòng)，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。近年來，我國一直大力提倡節(jié)能減排，而煤炭行業(yè)則順理成章的成為減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。機(jī)電一體化條件下的煤炭開采，使得煤礦機(jī)電的發(fā)展有了進(jìn)一步突破，而這類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行也在無形中加大了電力消耗。隨著社會(huì)對(duì)于煤炭開采行業(yè)的要求不斷提升，井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的容量也隨之增加，為此，相關(guān)部門必須盡快采取有效的節(jié)能管理措施，以保證對(duì)井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的用電量的合理掌控。
【關(guān)鍵詞】挖進(jìn)設(shè)備 煤礦 節(jié)能減排
煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的線路鋪設(shè)距離遠(yuǎn)，且適用范圍廣泛，能夠應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。想要合理控制井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的用電量，就要從多個(gè)角度、多個(gè)領(lǐng)域，全方位的制定方案，針對(duì)不同礦井的特色，選取適宜的設(shè)備，以真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。本文中，筆者主要分析了目前我國煤礦行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并從掘進(jìn)供電設(shè)備的選取以及井下掘進(jìn)設(shè)備的管理兩個(gè)方面展開論述，剖析了煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的最佳節(jié)能舉措。
1 保證設(shè)備選擇的科學(xué)性
掘進(jìn)機(jī)供電設(shè)備的選擇是一門藝術(shù)，合理的設(shè)備選擇能夠確保采掘開發(fā)過程中的耗電量得以降低。通過分析煤礦井下的施工環(huán)境我們可以發(fā)現(xiàn)，由于其空間狹隘，瓦斯、甲烷等易燃易爆氣體含量較高，燃油設(shè)備很難真正在礦井下發(fā)揮其功效。為此，使用掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行開采是環(huán)境驅(qū)動(dòng)的必然選擇，它不但能夠從根本上保證縮小電能消耗，還能夠確保施工過程的安全。
（1）對(duì)設(shè)備的容量進(jìn)行合理選擇。煤礦井下挖掘工作離不開動(dòng)力變壓器的輔助，該設(shè)備能夠保證掘進(jìn)工作的動(dòng)力，同時(shí)能夠確保能源的節(jié)約，是井下掘進(jìn)工作的主要工具。煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的選用應(yīng)該重點(diǎn)考慮設(shè)備的節(jié)能化和干式化，就算存在特殊情況，需要使用油浸式的變壓器，需要充分考慮設(shè)備的節(jié)能因素。目前市場上的小型煤礦以及部分非法小煤窯仍舊在使用油浸式變壓器，這類變壓器耗能高，且多數(shù)是被二次利用，所以引發(fā)了電能的大量消耗，也對(duì)施工過程造成了巨大的安全隱患。通過數(shù)據(jù)對(duì)比煤礦掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的使用情況可以看出，節(jié)能型的KS9231型變壓器平均每年的電耗要比普通動(dòng)力變壓器節(jié)省8400千瓦時(shí)。此外，煤窯開采過程中使用的負(fù)荷率小于30%的變壓器基本都存在空載運(yùn)行狀況，這就導(dǎo)致了大量的電能被無故浪費(fèi)。由此可知，選用電壓器時(shí)一定要考慮設(shè)備的適用范圍以及節(jié)能效果，應(yīng)用范圍廣泛的變壓器能夠有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的作用，為煤礦生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展帶來可觀的收益。
（2）煤炭輸送機(jī)的合理選用。煤礦井下輸送機(jī)主要以刮板式和帶式輸送為主要輸送方式，以達(dá)到將挖掘下來的煤炭傳輸?shù)街付ú课坏哪康摹?shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，每臺(tái)SJ-80型的帶式輸送機(jī)能夠輸送800米的距離，其每一小時(shí)能夠輸送400噸的煤，與此同時(shí)，每臺(tái)SGW-80T型的刮板輸送機(jī)只能輸送160米的距離，其每小時(shí)的輸送量只有150噸，由此可以看出，帶式輸送機(jī)對(duì)于提高煤礦的生產(chǎn)效率，節(jié)約電能將有很好的效果。
2 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的管理
想要提高電能使用效率就要在井下挖掘設(shè)備的選用上下功夫。如果在設(shè)備的使用和維修方面沒有掌握適當(dāng)?shù)某叨龋蜁?huì)造成電能的大幅度浪費(fèi)。為此，筆者從煤炭挖掘設(shè)備的管理和使用方面展開了論述，以期對(duì)煤炭行業(yè)的節(jié)能減排提供一些幫助。
（1）提高掘進(jìn)機(jī)的功率。功率因數(shù)的高低將直接影響井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的使用效率。調(diào)查顯示，我國多數(shù)煤礦的供電功率因數(shù)處于較低水平，這是導(dǎo)致大量電能流失的主要原因，而供電電壓的質(zhì)量也將由此受到制約，其最終后果將是整個(gè)供電系統(tǒng)的電能損耗。為此，應(yīng)該在井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備中安置就地補(bǔ)償裝置，以適當(dāng)提升供電功率因數(shù)，保證供電設(shè)備的電能消耗量達(dá)到最低水平。
（2）縮短低壓供電的距離。井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的功率是恒定的，這就使得供電電壓的高低將直接決定工作電流的大小，換句話講，工作電壓與電流之間呈負(fù)相關(guān)。一旦低壓供電所涉及的工作線路較長，因?yàn)榫€路的抗阻增加，就會(huì)直接導(dǎo)致電流傳輸過程中的損耗加劇。為此，縮短低電壓供電的距離對(duì)于減少電能消耗將起到良好的效果。另一方面，因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)電設(shè)備的電流與電壓之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系，將供電電壓提高將是減小電能損耗的又一途徑。目前就有很多大中型的煤礦供電系統(tǒng)利用變電站，將其本來的380V供電提高到了660V乃至1140V，這在降低電能損耗方面收獲了良好的效果。
（3）節(jié)約設(shè)備的用水、用液。煤炭開采階段，如果遇到地質(zhì)緊密、堅(jiān)硬的部分就要用乳化液噴灑以降低工程難度，由此，掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的工作要在乳化液泵廠的輔助下完成。但是，由于一些員工試圖減少自身的工作量和工作難度，私自將操作步驟簡化，在開啟掘進(jìn)設(shè)備的同時(shí)啟動(dòng)液泵，造成了大量的液體浪費(fèi)，也由于液泵的持續(xù)工作，引起了大量的電能消耗。為此，一定要合理改善液泵管理環(huán)節(jié)的漏洞，將節(jié)水、節(jié)液作為節(jié)電的主要手段。
（4）對(duì)設(shè)備保養(yǎng)制度予以完善。由于煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備需要在潮濕、陰暗、粉塵較多的環(huán)境下工作，所以銹蝕情況時(shí)有發(fā)生，為了防止由于粉塵進(jìn)入設(shè)備誘發(fā)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，就需要相關(guān)部門加大設(shè)備管理力度，對(duì)井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備展開定期維修、保養(yǎng)，對(duì)設(shè)備的檢修工作做到足夠的重視。此外，還要加大設(shè)備渣滓清理工作的力度，保證設(shè)備的靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提高設(shè)備的工作效率，以輔助節(jié)能減排工作的順利展開。
3 結(jié)語
煤炭是我國的重要能源之一，也是工業(yè)化生產(chǎn)得以持續(xù)進(jìn)行的基礎(chǔ)，隨著科學(xué)化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，煤炭工業(yè)也得到了進(jìn)一步的推動(dòng)，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。如何在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下保證煤炭行業(yè)的節(jié)能減排對(duì)于社會(huì)的發(fā)展意義重大。機(jī)電一體化條件下的煤炭開采，使得煤礦機(jī)電的發(fā)展有了進(jìn)一步突破，而這類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行也在無形中加大了電力消耗。本文中，筆者主要分析了目前我國煤礦行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并從掘進(jìn)供電設(shè)備的選取以及井下掘進(jìn)設(shè)備的管理兩個(gè)方面展開論述，剖析了煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的最佳節(jié)能舉措。筆者指出，引進(jìn)先進(jìn)的井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備，對(duì)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)展開有針對(duì)性的管理等都將有效的實(shí)現(xiàn)井下掘進(jìn)工作的節(jié)能減排。
【摘要】在煤礦建設(shè)開采進(jìn)程當(dāng)中，伴隨著科技水平的顯著提升，機(jī)械化施工技術(shù)活動(dòng)廣泛應(yīng)用，順應(yīng)當(dāng)代礦井綜合開采能力，推動(dòng)煤礦井巷工程項(xiàng)目施工快速開展，充分滿足煤礦高產(chǎn)要求。在此，本文將針對(duì)井工程煤礦掘金機(jī)械化進(jìn)行簡要工程。
【關(guān)鍵詞】 井工煤礦；掘進(jìn)；機(jī)械化
1.前言
縱觀可知，煤礦生產(chǎn)相關(guān)的生產(chǎn)能力以及連續(xù)采掘、安全作業(yè)、經(jīng)濟(jì)效益等跟掘進(jìn)水平以及掘進(jìn)技術(shù)、掘進(jìn)裝備等各項(xiàng)內(nèi)容有著直接必然聯(lián)系，其影響十分深遠(yuǎn)。在我國現(xiàn)代化煤炭生產(chǎn)進(jìn)程中開展安全高效的礦井建設(shè)工作，建議選用先進(jìn)綜合機(jī)械化掘進(jìn)模式，在實(shí)現(xiàn)先進(jìn)水平顯著提升的同時(shí)盡可能發(fā)揮綜合掘進(jìn)機(jī)器設(shè)備的應(yīng)用成效，給予相關(guān)作業(yè)線綜合配套問題高度重視。
2.簡述綜合機(jī)械化施工技術(shù)相應(yīng)特征
在煤礦工程建設(shè)以及日常生產(chǎn)進(jìn)程當(dāng)中有效使用綜合機(jī)械化施工技術(shù)，其能夠促進(jìn)作業(yè)效率的強(qiáng)化提升，確保生產(chǎn)安全。具體來說，綜合機(jī)械化施工技術(shù)的主要特征為，第一，高效性，通過對(duì)比傳統(tǒng)意義上的煤礦普采作用，綜合機(jī)械化作業(yè)可獲取更好工作成效；第二，高產(chǎn)性，在實(shí)際的綜合機(jī)械化應(yīng)用進(jìn)程當(dāng)中，涵蓋有煤炭開采以及巷道掘進(jìn)、裝運(yùn)煤炭等多個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率顯著提高，與此同時(shí)，施工人員作業(yè)難度獲得大幅降低；第三，安全性，綜合機(jī)械化加強(qiáng)機(jī)械化程度成效能夠通過工作效率提高進(jìn)行展現(xiàn)，此外也可基于抑制人勞動(dòng)時(shí)間方面實(shí)施體現(xiàn)，在此進(jìn)程中，采煤操作者人身危險(xiǎn)因素實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，進(jìn)而盡力保障實(shí)際作業(yè)安全。
3.井工煤礦機(jī)械化掘進(jìn)工藝
3.1煤巷掘進(jìn)
高效實(shí)施煤巷機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)的相應(yīng)方式主要包括三方面內(nèi)容，懸臂式掘進(jìn)機(jī)設(shè)備以及單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)線；掘錨一體化機(jī)組設(shè)施；連續(xù)采煤機(jī)設(shè)備以及錨桿鉆車配套作業(yè)線。具體來說，第一，煤巷懸臂式掘進(jìn)，該項(xiàng)工藝措施包括配膠帶運(yùn)輸機(jī)出煤以及懸臂式縱軸掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿鉆機(jī)支護(hù)等多種作業(yè)模式，能夠更好地適應(yīng)實(shí)際的煤層賦存條件，該工藝特征為電氣系統(tǒng)可進(jìn)行合理的PLC控制，監(jiān)控檢測工作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，便于針對(duì)故障診斷進(jìn)行輔助；液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡單，可實(shí)現(xiàn)便捷操作；機(jī)型構(gòu)造十分緊湊且很簡單，擁有較高穩(wěn)定性；可實(shí)現(xiàn)便捷檢修操作，容易操控。第二，連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)，在多巷掘進(jìn)進(jìn)程當(dāng)中通常選用連續(xù)采煤機(jī)快速掘進(jìn)技術(shù)，即使基于相同設(shè)備實(shí)施掘進(jìn)難以平行于錨桿支護(hù)作業(yè)，若是運(yùn)用多巷道掘進(jìn)方式實(shí)施交叉操作，則可做到掘進(jìn)及錨桿支護(hù)平行施工，當(dāng)連續(xù)采煤機(jī)設(shè)備進(jìn)入巷道之后，在社設(shè)備實(shí)現(xiàn)一定距離掘進(jìn)操作之后，通過聯(lián)絡(luò)道連續(xù)采煤機(jī)可退至另個(gè)巷道中，在此過程中錨桿鉆車進(jìn)入巷道，而后可實(shí)施錨桿支護(hù)施工作業(yè)。歷經(jīng)往復(fù)交替循環(huán)施工，可做到掘進(jìn)以及錨固平行作業(yè)。在長壁工作面順槽上使用連續(xù)采煤機(jī)設(shè)備應(yīng)采取三巷和雙巷掘進(jìn)方式，單巷掘進(jìn)難以順利實(shí)現(xiàn)，該類型掘進(jìn)方式存在有較大巷道空頂距離，針對(duì)實(shí)際地質(zhì)條件要求相對(duì)較高，進(jìn)而在煤巷掘進(jìn)中有著一定程度條件限制狀況。
3.2巖巷掘進(jìn)
全液壓鉆車鉆爆法破巖工藝――該工藝使用液壓鉆車實(shí)施炮眼鉆鑿措施，進(jìn)行爆破落巖，此工藝鉆進(jìn)速度很快且相應(yīng)的鑿巖成效較高，尤其是可獲取較高的硬巖鉆進(jìn)效率，使得鑿巖所用時(shí)間大大減少。與此同時(shí)，使用此施工技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較高鉆眼質(zhì)量獲得，并充分保障爆破成效，涉及作業(yè)操作人員相對(duì)較少且工作效率相對(duì)較高，通常是選用兩人進(jìn)行鉆車作業(yè)，若技藝熟練則可一人展開操作。能夠有效完成深孔爆破行為，讓爆破效率大幅提高，強(qiáng)化循環(huán)進(jìn)度。在實(shí)際施工操作中司機(jī)距離迎頭較遠(yuǎn)，進(jìn)而可充分保障作業(yè)擁有較高安全可靠性。相較于風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)設(shè)備運(yùn)行而言，液壓鑿巖機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的噪音更少一些，促使工人現(xiàn)場勞動(dòng)環(huán)境得以優(yōu)化改善，激發(fā)單進(jìn)潛力，日后該工藝可積極發(fā)展成為硬巖掘進(jìn)主流工藝。
全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)的破巖工藝――在國外，該項(xiàng)掘進(jìn)工藝已經(jīng)發(fā)展的十分成熟，其可謂為集破巖、裝運(yùn)、支護(hù)等工序于一體自動(dòng)化程度較高的施工工藝和裝備系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)意義上的鉆爆手段而言，此類工藝頗具快速、高效、安全可靠、施工質(zhì)量好、對(duì)圍巖的擾動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。由于TBM設(shè)備長度大，不便轉(zhuǎn)彎，設(shè)備安裝拆除工期長；又屬于機(jī)械切割破巖，堅(jiān)硬巖層中使用時(shí)，設(shè)備故障率高，效率低。因此，一般用于鐵路隧道和城市地鐵隧道施工，除平硐開拓的煤礦外，TBM不適合于煤礦井下施工。
破巖設(shè)備主要包括全液壓鉆車以及全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)設(shè)備、儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)等多項(xiàng)內(nèi)容，具體來說，第一，全液壓鉆車，基于液壓鉆車作業(yè)線的合理應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)效率的顯著提升， 保障生產(chǎn)安全，強(qiáng)化單進(jìn)水平，縱觀可知，液壓鉆車相關(guān)的推進(jìn)器以及支臂、千斤頂?shù)染褂玫臑橐簤航Y(jié)構(gòu)，同時(shí)將液壓鎖安裝設(shè)置在工作油缸前端位置，伴隨著工藝水平的顯著提高，造成巷道作業(yè)施工面得以擴(kuò)張，在實(shí)際生產(chǎn)建設(shè)過程中鑿巖鉆車的優(yōu)越性愈發(fā)突顯，對(duì)應(yīng)的應(yīng)用要求同樣很高，具體的工藝流程是全液壓鉆車鉆眼至人工爆破落巖至側(cè)卸車裝巖至礦車運(yùn)輸至錨桿支護(hù)至噴射混凝土。第二，隧道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)設(shè)備在國外使用已經(jīng)有百年歷史，然而該項(xiàng)技術(shù)在我國發(fā)展甚為緩慢，研究表明，我國自主生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)單機(jī)實(shí)施單頭掘進(jìn)所得隧道長度均不超過一千五百米，難以充分適應(yīng)較長隧道實(shí)際工程需求。第三，儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)，研究我國范圍內(nèi)巖巷矸石儲(chǔ)存運(yùn)輸工藝可知，其大都選用鋼絲繩設(shè)施針對(duì)靶斗實(shí)施牽引進(jìn)行裝機(jī)，同時(shí)配置礦車設(shè)施進(jìn)行裝運(yùn)，矸石儲(chǔ)存多選用巷道方式。為大大提高單進(jìn)水準(zhǔn)，則需配置良好的出矸工藝系統(tǒng)，然而該種方式涉及的成巷時(shí)間相對(duì)較長且裝車效率很低，導(dǎo)致形成較差的安全穩(wěn)定性能。為促進(jìn)巖巷單進(jìn)水平的顯著提高，建議選用機(jī)械化工藝措施，優(yōu)化爆破以及裝配、儲(chǔ)存、運(yùn)輸多個(gè)系統(tǒng)。
3.3綜合考慮巖巷懸臂式掘進(jìn)機(jī)工藝
要求除塵機(jī)設(shè)施應(yīng)努力系列化，使得其可有效匹配跟使用地點(diǎn)的壓風(fēng)量設(shè)計(jì)，如此一來，除塵效率得以大幅提升，除塵效果可獲充分保障，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良作業(yè)環(huán)境的充分營造。針對(duì)旋轉(zhuǎn)密封問題進(jìn)行優(yōu)化解決，做到高壓內(nèi)噴霧，可起到良好的噴頭防堵作用。要求后配套系統(tǒng)應(yīng)采取有效措施針對(duì)矸石的儲(chǔ)存緩沖問題進(jìn)行解決，將掘進(jìn)機(jī)設(shè)備效能最大限度發(fā)揮出來。某些斷面懸臂縱軸刀盤加沖擊頭的巖巷掘進(jìn)機(jī)可能是解決巖巷掘進(jìn)的有效途徑。
4.結(jié)語
綜上可以知道，在我國煤礦建設(shè)進(jìn)程當(dāng)中，綜合機(jī)械化掘進(jìn)施工技術(shù)有著較為廣泛的合理應(yīng)用，其重要性不容忽視，可實(shí)現(xiàn)煤礦工人勞動(dòng)強(qiáng)度的大大降低，同時(shí)加快巷道施工效率，減少井下作業(yè)人數(shù)，優(yōu)化改善施工作業(yè)環(huán)境，推動(dòng)我國煤礦事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
摘要：煤炭是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的能源，也是人類賴以生存的重要能源。在當(dāng)前深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的背景下，煤炭開采也需要降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)綠色開采。掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備是煤炭開采的主要設(shè)備，因此如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備在井下作業(yè)時(shí)節(jié)能降耗是急待解決的問題。希望本文能夠?qū)ν袠I(yè)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能降耗有所幫助。
關(guān)鍵詞：煤礦；井下掘進(jìn)機(jī)電氣設(shè)備；節(jié)能
引言
煤炭作為人類賴以生存的能源基礎(chǔ)，在當(dāng)今這個(gè)節(jié)能減排的環(huán)境下，對(duì)于煤炭開采本身的節(jié)能有著重要意義。因此，在煤炭開采過程中主要是提高煤礦井下掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備的節(jié)約能力。要增加機(jī)械設(shè)備的節(jié)約能力，首先是從機(jī)械設(shè)備本身的性能上進(jìn)行改進(jìn)，其次是對(duì)機(jī)械設(shè)備的管理，通過對(duì)這兩方面的有效控制能夠在很大程度上提高煤礦井下掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的節(jié)能效果。
1、掘進(jìn)機(jī)供電設(shè)備的選擇問題
煤炭開采時(shí)井下使用的設(shè)備主要是掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備，這些設(shè)備的主要特點(diǎn)是線路的鋪設(shè)比較長，種類也比較多以及使用的范圍也比較寬泛，再加上運(yùn)行的時(shí)間較長，對(duì)能源的消耗比較大。因此要采取多方面的措施實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全方位的節(jié)能降耗。
1.1、對(duì)變壓器以及變壓器容量的選擇
在井下工作時(shí)，動(dòng)力變壓器是最為主要的供電設(shè)備，因此，在動(dòng)力變壓器的選擇上既要考慮變壓器能夠有足夠的動(dòng)力進(jìn)行采煤作業(yè)，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)變壓器的節(jié)能性能進(jìn)行考慮。煤礦進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力變壓器在選擇的時(shí)候一般應(yīng)該選擇節(jié)能化和干式化的變壓器設(shè)備。在比較特殊的情況下，可以選擇油浸式的動(dòng)力變壓設(shè)備，但前提保證這種變壓設(shè)備也是節(jié)能的。當(dāng)前，我國一些私人開采的煤礦或者規(guī)模較小的煤礦，采煤時(shí)仍舊使用的是電能消耗量過高的設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，有的甚至還在使用被淘汰的油浸式變壓設(shè)備。這些小煤礦為了降低成本，攫取大額利潤，使用這些高耗能的變壓設(shè)備，造成了大量的能源流失。對(duì)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的能量消耗調(diào)查，其結(jié)果表明，采煤時(shí)使用節(jié)能型的KS9231型號(hào)的變壓器，每年的節(jié)電量至少有8400千瓦時(shí)。除此之外，依據(jù)煤礦開采的具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)下大多數(shù)煤礦使用的變壓器負(fù)荷率不到30%，這些變壓器存在著非常嚴(yán)重的空載運(yùn)行現(xiàn)象。雖然消耗了大量的電能，卻做了無用功，沒有對(duì)工作效率的提升產(chǎn)生明顯的影響，卻造成了大量的電能消耗。所以，在進(jìn)行動(dòng)力變壓器的選擇時(shí)，要選擇應(yīng)用范圍較為廣泛、節(jié)能效果較好的變壓設(shè)備，這樣不僅可以節(jié)能，還可以為企業(yè)減少成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前新型的變壓器已經(jīng)更新為S11、S15系列。這類變壓器是一種非晶合金變壓器。非晶合金變壓器能夠降低機(jī)器工作時(shí)產(chǎn)生的噪音，減小電能的損耗，因此，非晶合金被稱為當(dāng)代最佳變壓器制作材料。
1.2、煤炭輸送機(jī)的選擇
我國目前煤礦井下的輸送機(jī)的種類主要是帶式輸送機(jī)以及刮板輸送。輸送機(jī)的主要作用是將掘進(jìn)機(jī)采挖的煤運(yùn)送到指定的地方。分析實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)據(jù)表明，使用SJ―80型號(hào)的輸送機(jī)每個(gè)小時(shí)可以運(yùn)送煤炭400噸，運(yùn)送的最遠(yuǎn)距離可以達(dá)到800米。如果使用SGW―80T型號(hào)的輸送機(jī)，每小時(shí)僅能輸送煤炭150噸，運(yùn)送的距離也僅僅只有160米。通過對(duì)以上數(shù)據(jù)的比對(duì)，可以發(fā)現(xiàn)，與刮板式輸送機(jī)相比，帶式輸送機(jī)的輸送能力更強(qiáng)，輸送的距離也更遠(yuǎn)，同時(shí)也更能節(jié)約電能。
1.3、節(jié)能電動(dòng)機(jī)的選擇
在掘進(jìn)機(jī)設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)的使用非常廣泛。與新型的電動(dòng)機(jī)相比較，傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)節(jié)能效果不好，在使用的過程中，極其容易造成能源的浪費(fèi)，因而，在電動(dòng)機(jī)的選擇上要選擇節(jié)能型的電動(dòng)機(jī)。新式的電動(dòng)機(jī)是通過對(duì)傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的改造，使用新材料制成的。它能夠有效減少在煤炭開采中電能的損耗。節(jié)能電動(dòng)機(jī)設(shè)備可以降低電磁能，以減少機(jī)械運(yùn)動(dòng)中能量的損耗，因而電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率就大大提升了。不僅如此，在電動(dòng)機(jī)使用效率大大提升的同時(shí)，噪音污染也得到了有效的控制。
2、煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電氣設(shè)備的節(jié)能措施
2.1、設(shè)備供電電壓的合理調(diào)整
在煤礦井下掘進(jìn)設(shè)備的用電功率保持平衡的前提下，設(shè)備運(yùn)行的過程中，供電電壓往往與設(shè)備運(yùn)行電流成反比關(guān)系。供電電壓的不穩(wěn)定，會(huì)相應(yīng)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行電流的不平衡，使得設(shè)備線路承擔(dān)的壓降與實(shí)際損耗也出現(xiàn)波動(dòng)，一定程度上會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)情況。通過均衡平穩(wěn)升高供電電壓，能夠使得設(shè)備運(yùn)行電流保持平穩(wěn)降低，對(duì)應(yīng)線路承擔(dān)的壓降及實(shí)際損耗也相應(yīng)降低。
這需要在實(shí)際工作當(dāng)中，以保持電壓平穩(wěn)為前提，科學(xué)合理的應(yīng)用高電壓，并采取措施使低壓供電距離變短從而實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。具體可采用為設(shè)備配備相應(yīng)的移動(dòng)式變電站，伴隨著設(shè)備工作進(jìn)度，隨時(shí)保持配套供電，盡最大可能，減少因設(shè)備線路太長出現(xiàn)阻抗過高情況的出現(xiàn)，避免了能源的浪費(fèi)。
2.2、設(shè)備配套電力變壓器的節(jié)能措施
科學(xué)合理化的選擇配套電力變壓器，可以保證供電電壓的穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能電能消耗的目的。這就需要相應(yīng)設(shè)備管理人員定時(shí)定期對(duì)電力變壓器的負(fù)荷率進(jìn)行深入檢查，若電力變壓器負(fù)荷率低于30%，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取調(diào)整措施，應(yīng)當(dāng)確保電力變壓器的平均負(fù)荷率不低于50%，才能夠真正達(dá)到節(jié)能減耗目的。若變壓器不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行調(diào)整，則以井下掘進(jìn)設(shè)備的能耗情況，采取調(diào)整或直接更換現(xiàn)有變壓器等措施。
（1）節(jié)能變壓器的選用
效率高、能耗低是選擇井下掘進(jìn)設(shè)備配套變壓器的重要目標(biāo)，符合標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能式變壓器能夠在極大程度上避免激磁電流導(dǎo)致的設(shè)備鐵損、漏磁等情況的出現(xiàn)，減少負(fù)載電流經(jīng)過變壓器線圈式電阻過程中出現(xiàn)的消耗。
（2）變壓器數(shù)量的控制
大部分煤礦企業(yè)的井下掘進(jìn)設(shè)備負(fù)荷均屬于三級(jí)程度，此時(shí)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況裝配一臺(tái)變壓器，若此時(shí)設(shè)備一級(jí)與二級(jí)負(fù)荷占有較大比重，則還應(yīng)當(dāng)額外裝設(shè)兩部供電電源并加設(shè)兩臺(tái)變壓器。若為井下等較特殊的區(qū)域，則應(yīng)當(dāng)合理變通，選擇數(shù)臺(tái)小容量變壓器共同運(yùn)作的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
（3）變壓器容量的把握
通常情況下，若要充分發(fā)揮電力變壓器的作用，則需要確保電力變壓器的負(fù)荷率平均值達(dá)到其額定容量的50%-75%范圍內(nèi)。而又由于變壓器的不穩(wěn)定性，其負(fù)載與相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)可能在實(shí)際投入使用時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定變化，存在超載等潛在問題，這就要求選擇變壓器時(shí)全面考慮。在實(shí)際選用變壓器時(shí)，不需要過分考慮到其最大功率，而應(yīng)當(dāng)充分分析其平均功率，并結(jié)合日常工作中的常用功率，綜合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選擇最為適用的變壓器。在防止變壓器因空載導(dǎo)致的能源損耗基礎(chǔ)上，還要避免因電壓器負(fù)載過大導(dǎo)致的能源損耗。
2.3、合理地選擇和利用電動(dòng)機(jī)
在煤礦中電動(dòng)機(jī)的使用非常廣泛，但是電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率不高，造成電能的極大浪費(fèi)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)機(jī)在煤礦井下工作中消耗的電能占總量的60%，電動(dòng)機(jī)在工作中會(huì)受到多方面因素的影響，使其長期處于低功率的工作狀態(tài)。要改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率可以從兩方面入手：
（1）定期對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢修，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于低功率狀態(tài)時(shí)通過使用變頻器對(duì)其進(jìn)行調(diào)速控制，使之保持高速運(yùn)行狀態(tài)。在對(duì)變頻器進(jìn)行選擇時(shí)要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)荷情況進(jìn)行合理地安裝。
（2）購置新材料對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造。改造后的電動(dòng)機(jī)具有高效節(jié)能的效果，改進(jìn)后的電動(dòng)機(jī)主要是通過降低電磁能、熱能和設(shè)備運(yùn)行的機(jī)械能損耗，來提升電動(dòng)機(jī)的工作效率，同時(shí)高效節(jié)能的電動(dòng)機(jī)還能夠減小設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音。
結(jié)束語
隨著煤炭開采的不斷發(fā)展，如何降低煤炭開采時(shí)的污染以及減少電能的消耗，是當(dāng)下急需解決的問題。掘進(jìn)機(jī)是采煤的主要工具，然而，在實(shí)際使用中，其耗電量之大是有目共睹的。為了降低對(duì)電能的消耗，急需對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
摘 要 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)不僅是煤礦掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)之一，也是最容易出現(xiàn)故障的系統(tǒng)之一，由于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的元件和輔件的多種多樣，就導(dǎo)致了故障產(chǎn)生的多樣化，下面我們就對(duì)煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中最常見的故障及其原因進(jìn)行淺析。
關(guān)鍵詞 掘進(jìn)機(jī)；液壓傳動(dòng)，故障；分析
煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)是煤礦掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，通過電動(dòng)機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能來驅(qū)動(dòng)液壓油缸和馬達(dá)工作是煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)工作的原理，對(duì)液壓主系統(tǒng)的功率和效益有著決定性的影響。因此，煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障將直接導(dǎo)致主系統(tǒng)的失效，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，本文就對(duì)煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作環(huán)境中最常見的故障及其原因進(jìn)行分析和探討，具有一定的參考價(jià)值。
1 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力不足或無壓力
發(fā)生這類故障首先檢查液壓泵是否有油液輸出。如果沒有油液輸出，那么可能是以下3個(gè)方面原因：1）液壓泵內(nèi)部磨損嚴(yán)重或以損壞；2）液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方向不對(duì)；3）吸油回路阻力過大（例如濾油器被堵塞）或油液粘度太大等，以至于液壓泵不能排除油液。如果有油液輸出，那么就應(yīng)該檢查其他各段回路的管路和元件，來找出讓油液泄漏或短路的位置。其中溢流閥主閥芯或先導(dǎo)閥可能因?yàn)橐韵聨讉€(gè)原因：（1）彈簧折斷失去作用；（2）因銹蝕或贓物使其在開口位置卡住；（3）贓物堵塞了阻尼小孔等，讓油液泵輸出的油液在低壓下經(jīng)溢流閥流回油箱；位于壓力回路中的一些控制閥，因?yàn)殇P蝕或污物讓閥芯在回油位置處卡住，導(dǎo)致低壓回路和壓力回路的短接。此外，也有可能是處于壓力回路中的一些閥門的內(nèi)泄漏嚴(yán)重，特別是執(zhí)行元件的密封裝置損壞嚴(yán)重或管接頭處存在松動(dòng)，都可造成嚴(yán)重內(nèi)泄漏現(xiàn)象發(fā)生，可見圖1。
2煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的工作機(jī)構(gòu)速度不夠或完全不動(dòng)
發(fā)生這類故障的主要原因有以下3個(gè)方面：1）液壓泵輸出油量不足或沒有油量輸出；2）因系統(tǒng)泄漏過多，導(dǎo)致進(jìn)入執(zhí)行元件的流量不足；3）因溢流閥調(diào)定的壓力過低，負(fù)荷不了工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載阻力。具體原因有以下四個(gè)方面：1）液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方向不對(duì)或吸收的油液量不夠。液壓泵吸油回路阻力過大（例如濾油器被堵塞），吸油管存在漏氣現(xiàn)象，液壓油箱里的液面太低，泵內(nèi)油液粘度太大和油溫過低等，都會(huì)導(dǎo)致液壓泵的吸收油液量不夠，從而使輸出油量不夠；2）溢流閥或位于壓力回路中的一些控制閥，因?yàn)殇P蝕或污物讓閥芯在進(jìn)、回液口的連通位置處卡住，導(dǎo)致壓力油流回低壓回路；3）液壓泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重。可能是泵內(nèi)零部件磨損嚴(yán)重和密封間隙變大，導(dǎo)致液壓泵內(nèi)的壓油腔與吸油腔連通短路；4）處于壓力回路中的一些閥門的內(nèi)泄漏嚴(yán)重，特別是執(zhí)行元件的密封裝置損壞嚴(yán)重或管接頭處存在松動(dòng)，都可造成嚴(yán)重內(nèi)泄漏現(xiàn)象發(fā)生。
3煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的噪音和振動(dòng)而引起的故障
掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的噪音和振動(dòng)不僅會(huì)使煤礦生產(chǎn)的工作環(huán)境惡化，還會(huì)使機(jī)械設(shè)備的接管頭松脫和斷裂。發(fā)生這類故障的主要原因有以下3點(diǎn)：1）液壓泵油液中混進(jìn)了較多的空氣；2）液壓泵的流量脈動(dòng)較大或脈動(dòng)頻率和管理及元件的固有頻率相接近；3）管路固定得不牢固。產(chǎn)生這類故障的具體原因如下：1）如果吸油管路中存在氣體，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的噪音和振動(dòng)。首先，可能是液壓泵的吸液量太大但吸油管路太細(xì)而導(dǎo)致阻力變大，液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度太高，液壓油箱里的液面太低或不通氣，泵內(nèi)油液粘度太大或?yàn)V油器被堵塞等，導(dǎo)致液壓泵吸油腔的吸油量不足，造成局部真空，分解出溶解在油液中的氣體，產(chǎn)生噪音；其次，也有可能是液壓泵的吸油管密封不嚴(yán)實(shí)，泵內(nèi)有液量不足，吸油過濾網(wǎng)部分外露，導(dǎo)致液壓泵在吸油的同時(shí)也吸入大量的氣體進(jìn)入系統(tǒng)；2）液壓泵和馬達(dá)的質(zhì)量不合格。柱塞卡死以及不能很好的消除困油現(xiàn)象，都將會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)3）其他方面原因。液壓泵與電機(jī)的同心安裝不一致或聯(lián)軸器松動(dòng)，也會(huì)引起液壓泵的振動(dòng)；設(shè)備的管子細(xì)長、彎頭較多又沒有一一固定好，且管路中的流速太快，也會(huì)引起管路振動(dòng)，可見圖1。
4煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的油溫過高而引起的故障
發(fā)生這類故障的原因分析如下：1）液壓泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重。液壓泵內(nèi)壓力調(diào)得太高，泵內(nèi)零部件磨損嚴(yán)重導(dǎo)致密封間隙變大，執(zhí)行元件的密封裝置損壞嚴(yán)重，泵內(nèi)油液粘度太低等，都會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)泄漏加劇；2）液壓系統(tǒng)沒有卸荷回路，當(dāng)工作完成后不再需要壓力油時(shí)，大量高壓油液仍滯留在溢流閥中。當(dāng)系統(tǒng)暫停工作時(shí)，如果液壓泵還是以溢流閥調(diào)定的工作值來排油液回油箱，就會(huì)使油液發(fā)熱，造成功率損失，因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的壓力來運(yùn)轉(zhuǎn)，減少油泵的輸出功率，從而減少油液的發(fā)熱，節(jié)約能量，延長系統(tǒng)的使用壽命；3）使用的油液粘度過大，造成過大的液壓損失。粘度是工作液體的主要性能之一，使用的液體粘度越大，液壓系統(tǒng)的機(jī)械摩擦和壓力就越大，使阻力和系統(tǒng)的壓降也在不斷增加，造成溫度升高，功率下降；4）冷卻油的容器內(nèi)被堵塞了，造成容器里的冷卻水不能循環(huán)使用而使油液的溫度升高，或冷卻水的量不夠，不足以把液壓系統(tǒng)內(nèi)的熱量帶走而使油液的溫度升高；5）散熱條件不好。工作環(huán)境里的空氣流通不順暢或油箱里的儲(chǔ)油量太少，使油液的循環(huán)加快等都是導(dǎo)致散熱不好的原因，可見圖1。
5煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的操作人員的不規(guī)范操作而引起的故障
由于操作人員的不規(guī)范或粗暴的操作，導(dǎo)致產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，使掘進(jìn)機(jī)頻繁發(fā)生故障，減少其的使用壽命。產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷不僅會(huì)使機(jī)械構(gòu)件過早的出現(xiàn)磨損、斷裂、破裂等現(xiàn)象，還會(huì)使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊壓力，使液壓元件損壞，高壓油管和膠管的結(jié)合處過早的出現(xiàn)漏油和爆管現(xiàn)象，以及溢流閥內(nèi)油溫上升。
6結(jié)論
為了盡量減少煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障，日常維護(hù)工作的細(xì)節(jié)很重要，我們應(yīng)加大對(duì)日常維修工作的重視程度，做到在故障發(fā)生之前就將引起故障的各種因素及時(shí)消除掉，讓系統(tǒng)能夠正常工作，這樣既能保證煤礦企業(yè)的正常運(yùn)行，又能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，真正做到一舉兩得。
摘要：本文簡單的介紹了煤礦巖巷掘進(jìn)的工藝以及其特點(diǎn)，并且主要分析了全液壓鉆車作業(yè)線。以期了解目前國內(nèi)的煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線應(yīng)用現(xiàn)狀，從而有效地提高掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的工作效能。
關(guān)鍵詞：煤礦；巖巷；掘進(jìn)；機(jī)械化作業(yè)線；應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著近些年我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及進(jìn)步，需要越來越多的煤炭能源。我國目前的煤炭產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了30多億噸，正向40億噸的方向發(fā)展，每年大約掘進(jìn)12000km的巷道。其中巖巷約為2000km，煤礦巖巷的施工工期長、施工難度系數(shù)大，而巖巷又是煤炭生產(chǎn)接續(xù)及新井建設(shè)的“咽喉”工程。巖巷巖石的硬度非常高，通常來說硬度系數(shù)處于4至8之間，甚至個(gè)別的可以達(dá)到14以上，另外我國目前的煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)還處于相對(duì)落后的階段，種種因素導(dǎo)致巖巷掘進(jìn)極大地限制我國煤炭工業(yè)的發(fā)展。因此，本文著重分析了我國煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的應(yīng)用現(xiàn)狀，希望可以有效地提高煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的工作效能。
一、煤礦巖巷掘進(jìn)的工藝和其特征
目前我國多是采用手風(fēng)鉆鉆孔，然后依次進(jìn)行爆破、裝巖機(jī)裝巖（側(cè)卸式、挖斗式、耙斗式）、礦車出渣、支護(hù)，這種施工工藝廣泛運(yùn)用于一些中小型煤礦，其具有初期投入成本低，使用靈活，可多臺(tái)鉆同時(shí)進(jìn)行工作并且不受斷面大小的影響等優(yōu)點(diǎn)，因此其適應(yīng)于施工斷面小而不便機(jī)械化施工的煤礦區(qū)。然而這種施工工藝的人工成本過高、工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、鉆孔速度低且危險(xiǎn)系數(shù)高，這一系列的缺點(diǎn)表明我國煤礦巖巷掘進(jìn)的施工工藝必須朝著機(jī)械化發(fā)展。
以下是我國目前較為經(jīng)常使用的幾種機(jī)械化施工工藝：
（1）全液壓鉆車作業(yè)線，先進(jìn)行全液壓掘進(jìn)鉆車鉆孔，然后依次進(jìn)行爆破、挖斗式（側(cè)卸式、耙斗式）裝巖機(jī)裝巖、蓄電池機(jī)車+礦車、梭式礦車+皮帶輸送機(jī)+礦車出渣，最后進(jìn)行支護(hù)。該種施工工藝的優(yōu)點(diǎn)有很多：炮孔深度及角度易于控制，非常利于光面爆破，并且可以有效地節(jié)約出渣費(fèi)用和支護(hù)材料；降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，由于操作人員在操作時(shí)遠(yuǎn)離迎頭，是在支護(hù)下作業(yè)，提高了安全性；降低了粉塵、噪音，有效地改善了工作環(huán)境，從而減少了工作人員塵肺病的發(fā)生；相對(duì)于風(fēng)動(dòng)鑿巖，全液壓鑿巖機(jī)鑿巖的能量利用率得到了提高；鉆孔速度及施工進(jìn)度也得到了有效地提高。然而，全液壓掘進(jìn)鉆車作業(yè)線也具有缺點(diǎn)：設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，技術(shù)含量高，這也就要求維修人員及操作人員具有較高的素質(zhì)；另外由于設(shè)備需要進(jìn)行相互錯(cuò)車，在斷面較窄的礦區(qū)無法使用，當(dāng)前梭式礦車寬為1.8米，全液壓掘進(jìn)鉆車的寬度為1.2米，那么也就是說巖巷巷道的斷面寬應(yīng)該要大于等于3.8米。
（2）鉆裝機(jī)組（鉆裝錨機(jī)）作業(yè)線，是把鑿巖機(jī)械、裝載機(jī)械綜合于一臺(tái)機(jī)械設(shè)備上，就是所謂的“一體化”產(chǎn)品，盡管機(jī)械化的程度很高，但是實(shí)際使用時(shí)掘進(jìn)速度并不是那么的理想，并不能被稱之為“高檔機(jī)械化”的技術(shù)設(shè)備。但是鉆裝機(jī)組也有一定的優(yōu)點(diǎn)，其在小斷面的巷道中及掘進(jìn)速度要求不高的巷道中可能會(huì)有比較大的優(yōu)勢(shì)。
（3）綜合掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線，其施工工藝主要是先使用綜合掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行割巖，然后采用礦車、梭式礦車或者是皮帶輸送機(jī)進(jìn)行出渣處理，最后進(jìn)行支護(hù)。該種工藝由于沒有爆破震動(dòng)，所以不會(huì)導(dǎo)致圍巖遭到破壞，并且可以連續(xù)出渣。然而也具有難以克服的缺點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)：截齒壽命低，使用成本過高；掘進(jìn)巖巷的巖石硬度受到了限制，要求巷道巖石的硬度在f7以下；為了克服掘進(jìn)機(jī)在切割時(shí)所產(chǎn)生的反作用力，而且由于設(shè)備的體積較大、機(jī)重也較重，該種施工方法不適用于斷面小于19平方米的巷道且不便于下井。
二、全液壓鉆車作業(yè)線
1、技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵
液壓鉆車效能的根本保證是鑿巖控制系統(tǒng)和高性能的液壓鑿巖機(jī)，因此，選擇合適的液壓鑿巖機(jī)，并使液壓鉆車的參數(shù)、結(jié)構(gòu)等同液壓鑿巖機(jī)的性能相互匹配，已經(jīng)成為了全液壓鉆車使用和發(fā)展的關(guān)鍵。從21世紀(jì)初開始，我國國產(chǎn)的液壓鑿巖機(jī)的可靠性以及關(guān)鍵性能就開始出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，許多劣質(zhì)的產(chǎn)品以低價(jià)的形式廣泛地存在于國內(nèi)市場，從而導(dǎo)致鉆車同液壓鑿巖機(jī)的性能結(jié)構(gòu)、參數(shù)不匹配問題普遍存在。比如說液壓鑿巖機(jī)的沖擊力最高只能達(dá)到14MPa，沖擊功率達(dá)不到16MPa時(shí)的四分之三；轉(zhuǎn)速低于200r/min，轉(zhuǎn)矩低于250N.m，鑿巖的速度降低15%以上，也就是說本來完成一個(gè)鑿巖循環(huán)只需要80min左右，但是現(xiàn)如今卻要100分鐘以上。液壓鑿巖機(jī)蓄能器隔膜、側(cè)供水密封以及液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)等各種元件的安全可靠性大大降低，導(dǎo)致安全事故發(fā)生率高。究其原因，主要有以下兩個(gè)方面：液壓鉆車廠家忽視液壓鑿巖機(jī)的基礎(chǔ)性能，只是延續(xù)了20年前液壓系統(tǒng)的參數(shù)；有些液壓鑿巖機(jī)廠家為了降低生產(chǎn)成本，盲目地修改設(shè)備技術(shù)參數(shù)，加大供液流量。所以國內(nèi)市場應(yīng)該加強(qiáng)液壓鑿巖機(jī)的生產(chǎn)規(guī)范，做好監(jiān)督工作。
另外，要想充分地利用液壓鉆車作業(yè)線，就必須選擇合適的裝載機(jī)械，目前我國主要使用側(cè)卸式裝巖機(jī)。近幾年，也有一些煤礦使用挖斗式裝載機(jī)同其配套使用，該種配套模式可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)裝載，減少履帶行走機(jī)構(gòu)的故障，避免裝巖機(jī)前后反復(fù)運(yùn)動(dòng)；然而能否可以適用于各種煤礦巖石的條件，比如說巖渣塊度尺寸較為大，煤礦巖石腐蝕性大，煤礦巷道必須使用裝巖機(jī)清底等，這些都需要在實(shí)踐應(yīng)用中作進(jìn)一步的考核。
2、運(yùn)行方式
該種掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線適用條件為斜井、平巷，最小斷面在14m2以上、進(jìn)尺米數(shù)在300m以上。運(yùn)行的方式為：使用液壓鉆車打眼，光面控制爆破，工作面的矸石使用挖斗裝載機(jī)將其耙入梭式礦車（1號(hào)）內(nèi)，梭式礦車（3號(hào)）上的矸石經(jīng)膠帶轉(zhuǎn)裝載機(jī)，直接把矸石裝至標(biāo)準(zhǔn)礦車。然后每一臺(tái)電機(jī)車牽拉16輛標(biāo)準(zhǔn)礦車，從而滿足一組梭式礦車上的矸石都由一列車同時(shí)拉出的要求，保證裝巖和耙矸的連續(xù)性，從而實(shí)現(xiàn)裝卸的同步化。梭式礦車的底部有一臺(tái)刮板輸送機(jī)，在將梭式礦車?yán)叫遁d目的地時(shí)，開動(dòng)刮板輸送機(jī)卸載出巖渣。另外梭式礦車可以和各種裝巖機(jī)配套使用，適用于彎曲平巷或直巷施工。梭式礦車的結(jié)構(gòu)非常特殊，它既可以單臺(tái)使用，也能多臺(tái)搭接組合使用。把梭式礦車搭接組列使用，可以一次將放炮爆破的巖石渣全部運(yùn)走，進(jìn)而確保工作面上的裝巖機(jī)可以連續(xù)裝巖。實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，在進(jìn)行巖巷掘進(jìn)工程時(shí)，采用梭式裝載運(yùn)輸方式有許多優(yōu)點(diǎn)：投入低、降低掘進(jìn)成本、提高掘進(jìn)速度以及簡化運(yùn)輸系統(tǒng)等。
三、我國目前需要解決的問題
首先，改造現(xiàn)有的煤礦巖巷機(jī)械化設(shè)備，使得設(shè)備具有防止下滑的能力以及一定爬坡的能力，從而提高巖巷機(jī)械化作業(yè)線的適用性；其次，在使用全液壓掘進(jìn)鉆車以及側(cè)卸式裝巖機(jī)時(shí)必須做好安全防護(hù)措施，比如工作面保護(hù)平臺(tái)和臨時(shí)支護(hù)，從而有效地降低安全事故的發(fā)生率；最后，研究分析使用挖斗式裝巖機(jī)施工錨桿或全液壓掘進(jìn)鉆車，提高設(shè)備的綜合性能，從而從根本上提高施工的速度。
結(jié)束語
根據(jù)煤礦巖巷巷道及其作業(yè)面的具體情況，比如巷道的長度和斷面，科學(xué)合理的選擇施工工藝和作業(yè)設(shè)備，并且對(duì)機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，提高我國煤礦巖巷掘進(jìn)的機(jī)械化水平，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高生產(chǎn)效率，而且可以有效地降低煤礦安全事故的發(fā)生率。
摘要：敘述了煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械的發(fā)展歷程，對(duì)全液壓鉆車作業(yè)線、氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線、鉆裝機(jī)組作業(yè)線和掘進(jìn)機(jī)法進(jìn)行了分析，認(rèn)為全液壓鉆車作業(yè)線仍是新世紀(jì)煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化的主要發(fā)展方向，但代替氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線要有一個(gè)過程；個(gè)別特大新建煤礦的長大平峒施工，采用全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)可取得高掘進(jìn)速度、高經(jīng)濟(jì)效益；新時(shí)期鉆裝機(jī)技術(shù)水平有所提高，但掘進(jìn)速度并未有新突破，應(yīng)發(fā)展小斷面用產(chǎn)品。提高液壓鉆車作業(yè)線的水平，應(yīng)注意以液壓鑿巖機(jī)為優(yōu)秀提高鉆車性能，合理解決裝巖機(jī)與轉(zhuǎn)載設(shè)備配套方案，開發(fā)安全高效錨桿支護(hù)設(shè)備，重視配套鑿巖釬具的科學(xué)性等。
關(guān)鍵詞：巖巷掘進(jìn)；全液壓鉆車作業(yè)線；氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線；鉆裝機(jī)組作業(yè)線；巖石掘進(jìn)機(jī)
按“十二五”規(guī)劃，我國煤炭年產(chǎn)量正向40億噸發(fā)展，年掘進(jìn)約12 000km巷道，其中巖巷2000多千米，盡管只占巷道總數(shù)的20%左右，卻大約是非煤巷（隧）道總進(jìn)尺的3倍。而煤礦巖巷施工難度大、工期長，又是新井建設(shè)和煤炭生產(chǎn)接續(xù)的“咽喉”工程。
國家“八五”科技攻關(guān)結(jié)束后，總結(jié)多年科技攻關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，將“全液壓鉆車和側(cè)卸式裝巖機(jī)為主的機(jī)械化作業(yè)線”、“氣腿式鑿巖機(jī)和耙斗式裝巖機(jī)為主的機(jī)械化作業(yè)線”，分別列為煤礦巖巷掘進(jìn)的“高檔”與“普通”機(jī)械化作業(yè)線。其中，“全液壓鉆車作業(yè)線”，已具有月掘進(jìn)120m，年掘進(jìn)1000～1200m巖石巷道的能力，開灤、邢臺(tái)礦區(qū)等連續(xù)20余年在生產(chǎn)建設(shè)中取得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
由于1995-2000年間煤炭行業(yè)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)滑坡等原因，現(xiàn)90%以上的巖巷仍采用氣腿式鑿巖機(jī)和耙式裝巖機(jī)的作業(yè)線施工，月平均掘進(jìn)速度僅有60m左右。進(jìn)入20世紀(jì)，煤炭產(chǎn)量大幅度提高，安全意識(shí)強(qiáng)化，針對(duì)液壓鉆車等高檔機(jī)械化設(shè)備使用量迅速增長、新用戶使用經(jīng)驗(yàn)不足、液壓鑿巖機(jī)等配套件出現(xiàn)質(zhì)量滑坡、轉(zhuǎn)載設(shè)備不完善、個(gè)別掘進(jìn)隊(duì)使用效果不理想等，煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化問題重新引起人們的關(guān)注，在研究如何發(fā)揮全液壓鉆車-側(cè)卸裝巖機(jī)作業(yè)線能力的同時(shí)，有人再次尋求采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)、鉆裝機(jī)組（鉆裝錨機(jī)組）、全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)械化方式的可能。回顧煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化的發(fā)展歷程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，研究國內(nèi)外煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)的進(jìn)展，明確煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化的發(fā)展方向，有益于扭轉(zhuǎn)煤礦巖巷掘進(jìn)速度低、安全條件差的落后局面。
1 煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)方式的探討與實(shí)踐
我國煤炭行業(yè)一直重視巖巷掘進(jìn)機(jī)械化，1963年總結(jié)了“巖巷掘進(jìn)十六項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)”，并于1973年進(jìn)行了修改，其中包括一次成巷、氣腿式鑿巖機(jī)鉆鑿炮孔、耙斗式裝巖機(jī)裝巖、錨噴支護(hù)等，奠定了以氣腿式鑿巖機(jī)與耙斗裝巖機(jī)為主的普通掘進(jìn)作業(yè)線的基礎(chǔ)[1]。
1960～1980年間，煤炭行業(yè)不斷進(jìn)行巖巷快速掘進(jìn)以及施工裝備的試驗(yàn)研究，研制了電動(dòng)鑿巖機(jī)、底卸式鏟斗裝巖機(jī)、側(cè)卸式裝巖機(jī)、蟹爪式裝巖機(jī)、耙斗式裝巖機(jī)、混凝土噴射機(jī)、液壓錨桿鉆車（錨桿打孔安裝機(jī)）、皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)、梭式列車等，并試制了掘進(jìn)鉆車、鉆裝機(jī)、全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)等。
上世紀(jì)70年代末，煤炭行業(yè)引進(jìn)了適用于煤礦的液壓鑿巖機(jī)、全液壓鉆車，并多方案地對(duì)巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)方式以及關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行研制、攻關(guān)，還引進(jìn)了鉆裝機(jī)、懸臂式“巖石”掘進(jìn)機(jī)等，其中，鉆裝機(jī)的數(shù)量多達(dá)22臺(tái)套。到1995年，經(jīng)過對(duì)“氣腿式鑿巖機(jī)-耙斗裝巖機(jī)”、“全液壓鉆車-側(cè)卸式裝巖機(jī)”、“鉆裝機(jī)組（鉆裝錨機(jī)組）”、“電動(dòng)鑿巖機(jī)-耙斗裝巖機(jī)”、“支腿式液壓鑿巖機(jī)-液壓耙斗式裝巖機(jī)”、“全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)”等作業(yè)方式試驗(yàn)研究后，淘汰了“電動(dòng)鑿巖機(jī)-耙斗裝巖機(jī)”、 “支腿式液壓鑿巖機(jī)-液壓耙斗式裝巖機(jī)”作業(yè)線；一度呼聲較高、長期進(jìn)行“攻關(guān)”的“鉆裝機(jī)（鉆裝錨機(jī)）組”和“全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)”的研制終止下來，確立了“以氣腿式鑿巖機(jī)與耙斗式裝巖機(jī)為主的普通機(jī)械化作業(yè)”和“以全液壓鉆車與側(cè)卸式裝巖機(jī)為主的高檔機(jī)械化作業(yè)線”，并正式列入《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)起草、中華人民共和國建設(shè)部批準(zhǔn)、2006年1月1日起實(shí)施）[2]。
1.1 全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在煤礦的實(shí)踐
煤礦全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的研制始于上世紀(jì)60年代末，到80年代，直徑？準(zhǔn)5m和直徑？準(zhǔn)3.2m的兩種掘進(jìn)機(jī)（見表1）正式用于巖石巷道掘進(jìn)[3]，取得一定效果，也暴露出一些問題。
準(zhǔn)5m掘進(jìn)機(jī)于1986年6月～1989年末，在山西古交東曲煤礦東平峒試用（巖石抗壓強(qiáng)度30～140MPa），共掘進(jìn)3600m，平均月進(jìn)103.4m，最高月進(jìn)202m；月進(jìn)100m以上的月份占40%，正常工作月份的機(jī)械利用率（掘進(jìn)機(jī)開機(jī)時(shí)間與總時(shí)間的比值）為17.2%，最高月進(jìn)尺時(shí)的機(jī)械利用率為24.9%；最佳日進(jìn)尺12.7m，最佳班進(jìn)尺5.8m。
準(zhǔn)3.2m掘進(jìn)機(jī)于1988年1月～1989年2月底，在云南羊場煤礦楊家礦井（巖石抗壓強(qiáng)度50～180MPa）共掘進(jìn)1014m巷道，平均月進(jìn)尺156.13m，最高月進(jìn)尺260.17m，最高日進(jìn)尺13.6m，最高班進(jìn)尺6.4m。
全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用證明了它的可行性，但與國外煤礦巖石掘進(jìn)機(jī)平均月進(jìn)尺300～400m，最高月進(jìn)尺600m，最高日進(jìn)尺20m的差距較大；平均月進(jìn)尺低于液壓鉆車與側(cè)卸裝巖機(jī)作業(yè)線的實(shí)際使用效果；在地質(zhì)條件復(fù)雜或巖石抗壓強(qiáng)度高、磨蝕性大的巖層，不宜達(dá)到最佳速度；機(jī)械利用率大大低于國外的水平；全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)重復(fù)使用可能性小，工程成本高。鑒于我國煤礦適于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)基本條件的工程極少，1990年起，未再安排新的研制計(jì)劃。
進(jìn)入21世紀(jì)，大同煤礦于2003年8月～2004年2月，在年產(chǎn)量1500萬t的特大型礦井的平峒掘進(jìn)中（掘進(jìn)斷面20.33m2；平峒掘進(jìn)總長度3500m；基巖含礫粘土巖、石英砂巖、角閃片麻巖、混合花崗巖等，巖石抗壓強(qiáng)度40～60MPa）使用美國羅賓斯（Robins）制造的巖石掘進(jìn)機(jī)，完成掘進(jìn)進(jìn)尺2960m，平均月進(jìn)尺493.3m[10]，最高月進(jìn)尺650m，取得我國煤礦使用全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的最好效果。這個(gè)實(shí)例的特點(diǎn)是：年產(chǎn)量超過千噸的特大型煤礦建設(shè)工程、平峒長度3500m、巖石條件好，并采用了國際先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)。使用單位在技術(shù)總結(jié)中提到：“掘進(jìn)機(jī)對(duì)地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性較差，在復(fù)雜巖層中使用應(yīng)進(jìn)行充分論證；設(shè)備的成本及維修費(fèi)用較高，工程的初期投入較大”[10]。這說明，適用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用條件的煤礦巖巷工程不會(huì)很多。
1.2 煤礦巖巷鉆裝機(jī)組（鉆裝錨機(jī)組）的長期試驗(yàn)
煤礦從上世紀(jì)60年代起試驗(yàn)巖巷鉆裝機(jī)組，到1978年，共有50多臺(tái)鉆裝機(jī)組在新汶、淮南、北京、撫順等礦區(qū)試驗(yàn)。其基本結(jié)構(gòu)是耙斗式裝巖機(jī)、巖石電鉆或氣動(dòng)鑿巖機(jī)，鑿孔速度低、事故率高，整機(jī)性能差，使用效果不佳；1976～1982年間，使用效果突出的撫順老虎臺(tái)煤礦，用鉆裝機(jī)掘進(jìn)了1480m巷道，最高月進(jìn)速度僅為100.5m（斷面12.22m2、巖石抗壓強(qiáng)度40～60MPa）。
從“六五”到“八五”末，有多家科研、高校、制造廠研制了不少于7種型號(hào)、采用液壓鑿巖機(jī)的鉆裝機(jī)組（鉆裝錨機(jī)組，參見表2），有代表性的JZZ8-12Y型鉆裝機(jī)，采用YYG90A型液壓鑿巖機(jī)，于1990年2月在陜西韓城下峪口煤礦應(yīng)用（斷面17m2），月進(jìn)尺僅43m；1991年1月～10月在湖南資興煤礦使用（斷面14.27m2），月進(jìn)尺也僅有87m。“八五”科技攻關(guān)的ZPG20G型鉆裝錨機(jī)組，因感到技術(shù)存在方向問題而終止了攻關(guān)合同。
上世紀(jì)80年代中期，煤炭行業(yè)引進(jìn)了英國的鉆裝機(jī)組（見表3），其中，2000DL型21臺(tái)。
英國鉆裝機(jī)采用側(cè)卸式裝載機(jī)構(gòu)、安裝了瑞典液壓鑿巖機(jī)，試驗(yàn)、使用效果優(yōu)于國產(chǎn)鉆裝機(jī)，但也不甚理想。大同礦區(qū)于1985年3月試驗(yàn)TDR-6型鉆裝機(jī)，月進(jìn)尺僅為87m（巷道斷面16.6m2，抗壓強(qiáng)度70～90MPa）；陽泉礦務(wù)局于1987年在貴石溝煤礦（斷面20.4m2、巖石為石灰?guī)r、砂巖、泥巖，以石灰?guī)r為主，抗壓強(qiáng)度70MPa）使用2000DL型鉆裝機(jī)，總掘進(jìn)358m，平均月進(jìn)尺89.5m，最高月進(jìn)尺150m[4]，鉆裝機(jī)上COP1032型液壓鑿巖機(jī)的鑿孔速度達(dá)1.79m/min，加上輔助作業(yè)時(shí)間的鑿孔速度也達(dá)到1.17m/min；側(cè)卸式裝載機(jī)構(gòu)的鏟斗（斗容0.7m3）性能可靠，但整體綜合效果不理想。爾后，2000DL型鉆裝機(jī)一律被調(diào)往鶴崗興安煤礦，每年掘進(jìn)巷道600多米，月平均進(jìn)尺為50～60m，為該礦正式使用鉆裝機(jī)的最佳效果，應(yīng)用效果與液壓鉆車作業(yè)的成效相差甚遠(yuǎn)。
1995年后，煤炭行業(yè)未再安排研制鉆裝機(jī)組和鉆裝錨機(jī)組的計(jì)劃。
2000年以后，煤礦產(chǎn)量的提高使人們重新重視巖巷機(jī)械化問題，個(gè)別煤礦再次提出使用巖巷鉆裝機(jī)組。新時(shí)期的技術(shù)進(jìn)步，使新研制鉆裝機(jī)的整體技術(shù)水平超過了上世紀(jì)。
然而，仍未取得理想的實(shí)際效果：三一重型裝備有限公司2008年以來開發(fā)的CMZY2-100/18型巖巷鉆裝機(jī)，采用挖掘式裝載、雙臂液壓鑿巖結(jié)構(gòu)，安裝法國蒙塔貝特液壓鑿巖機(jī)，設(shè)計(jì)了負(fù)載敏感變量液壓控制系統(tǒng)與專用離機(jī)無線電氣控制系統(tǒng)，裝機(jī)容量75kW，機(jī)重30t。還在CMZY2-100/18巖巷鉆裝機(jī)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了單臂鉆裝機(jī)產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用了先進(jìn)、可靠的液壓鑿巖機(jī)，設(shè)計(jì)技術(shù)完善、先進(jìn)，雙臂鉆裝機(jī)于2010年在山東古城進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，日最高進(jìn)尺5.6m，月最高進(jìn)尺80m，使用效果不錯(cuò)，但月進(jìn)尺尚未超過巖巷鉆裝機(jī)的歷史最高水平。據(jù)了解，有單位購置機(jī)重26kg支腿式液壓鑿巖機(jī)，擬在挖掘式裝巖機(jī)基礎(chǔ)上組裝鉆裝機(jī)，因液壓鑿巖機(jī)功率過小，鉆裝機(jī)的整體水平不會(huì)好于“三一重裝”的產(chǎn)品。
1.3 全液壓鉆車作業(yè)線的應(yīng)用
上世紀(jì)70年代末引進(jìn)國外液壓鑿巖技術(shù)，促進(jìn)了煤礦液壓鑿巖機(jī)與液壓鉆車的應(yīng)用和發(fā)展。到80年代末，煤礦陸續(xù)使用了瑞典阿特拉斯?科普柯公司液壓鉆車2臺(tái)、芬蘭塔姆洛克公司液壓鉆車7臺(tái)、法國賽可馬公司液壓鉆車33臺(tái)、德國扎爾茨吉特公司液壓鉆車2臺(tái)[5]（見表4）。
煤礦行業(yè)自1981年研制全液壓鉆車和液壓鑿巖機(jī)，LC10-2B型液壓鉆車于1986年在山東省兗州興隆莊煤礦試驗(yàn)，連續(xù)兩個(gè)月進(jìn)尺突破100m。1986年起，引進(jìn)法國技術(shù)、安裝HYD200型液壓鑿巖機(jī)的CTH10-2F型液壓掘進(jìn)鉆車逐步實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。“八五”期間，又對(duì)液壓鉆車以及液壓鑿巖機(jī)等關(guān)鍵配套件的性能與可靠性進(jìn)行了攻關(guān)，新設(shè)計(jì)的LC12-2B型液壓鉆車在技術(shù)上有所突破，并帶動(dòng)了國產(chǎn)液壓鑿巖機(jī)等配套件的技術(shù)進(jìn)步，達(dá)到了煤礦巖巷月掘進(jìn)120m，年掘進(jìn)1000～1200m的攻關(guān)目標(biāo)。
液壓掘進(jìn)鉆車從進(jìn)入煤礦起，就顯現(xiàn)了優(yōu)于其它作業(yè)方式的明顯效果：
1980～1981年，山東新汶?yún)f(xié)莊煤礦使用瑞典TH430型鉆車，在斷面14.2m2的巖巷中掘進(jìn)了1200m，最高月進(jìn)150m。
1983～1984年，河南平頂山五礦使用芬蘭CMH207-F4型鉆車，在斷面17.1m2的巖巷中掘進(jìn)了2000m，最高月進(jìn)143m。
1987～1988年，黑龍江七臺(tái)河煤礦掘進(jìn)了斷面17.6m2的巖巷2180m，并首創(chuàng)月進(jìn)180m，年進(jìn)1000m以上的好成績。
1988年起，使用CTH10-2F液壓鉆車的數(shù)量增多，并連創(chuàng)快速掘進(jìn)記錄：1988年12月，河北開灤錢家營煤礦創(chuàng)月進(jìn)尺214.5m（斷面14.7m2）記錄；1989年1月，河北邢臺(tái)東龐煤礦創(chuàng)月進(jìn)尺217.8m（斷面15.3m2）記錄；1989年3月，江蘇徐州礦務(wù)局建井處創(chuàng)月進(jìn)尺224.7m（斷面16.33m2）記錄；1989年5月，河北開灤錢家營煤礦又創(chuàng)記錄，月進(jìn)尺達(dá)到252.4m（斷面14.7m2）；1990年10月，江蘇徐州礦務(wù)局建井處再創(chuàng)月進(jìn)尺260.7m（斷面15.5m2）記錄。
1989年起，煤炭行業(yè)對(duì)鉆車掘進(jìn)隊(duì)進(jìn)行等級(jí)掘進(jìn)隊(duì)考評(píng)（見表5），到1997年，年進(jìn)尺達(dá)到等級(jí)隊(duì)的共有88個(gè)（次），其中，甲級(jí)隊(duì)的年掘進(jìn)為1053m～1686.8（斷面14m2～21.4m2）；乙級(jí)掘進(jìn)隊(duì)的年進(jìn)尺也超過了1000m（斷面14m2左右）。
煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)的滑坡曾使應(yīng)用液壓鉆車的積極性受挫，但2001年后，煤炭產(chǎn)量連年增加，全液壓鉆車的需求量驟升，液壓鉆車和液壓鑿巖機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)由2000年前的一家，分別發(fā)展到五家和兩家以上；液壓掘進(jìn)鉆車由原來適應(yīng)斷面17m2一種，發(fā)展為17m2（18m2）、21m2、27m2三種；其驅(qū)動(dòng)功率也由45kW，發(fā)展到45kW、55kW、75kW三種。全液壓鉆車機(jī)械化作業(yè)線的擴(kuò)大應(yīng)用，進(jìn)一步取得積極效果：開灤礦區(qū)始終保持應(yīng)用10條以上液壓鉆車作業(yè)線，錢家營煤礦的3條作業(yè)線，連續(xù)實(shí)現(xiàn)年掘進(jìn)1000m巷道以上，平均月進(jìn)尺達(dá)100～120m[6]。2006年6月～9月，鐵法小青煤礦使用CMJ-17型液壓鉆車與ZCY-60型側(cè)卸式裝巖機(jī)，在21.84m2的大斷面巖巷，平均月進(jìn)246m，最高月進(jìn)251m，比使用7655氣腿式鑿巖機(jī)與耙斗裝巖機(jī)時(shí)月掘進(jìn)速度提高了170m[7]。2007年5月開始，鶴壁中泰礦業(yè)公司在斷面16.7m2的巖巷，使用CMJ-17HT型液壓鉆車，月進(jìn)尺連續(xù)達(dá)到95～100m，比使用氣腿式鑿巖機(jī)與耙斗裝巖機(jī)的月進(jìn)尺40～50m提高1倍[8]。2008年9月～11月，平頂山煤業(yè)集團(tuán)在四礦三水平進(jìn)風(fēng)井19m2的巖巷（石灰?guī)r抗壓強(qiáng)度103MPa）使用CMJ17型液壓鉆車，平均月進(jìn)尺127m，大大高于使用氣腿式鑿巖機(jī)時(shí)的月平均63m的掘進(jìn)速度[9]。現(xiàn)代化礦井的國投淮南劉莊煤礦，在試用“硬巖”懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)巖石巷道無效后，進(jìn)口了5臺(tái)德國單臂液壓鉆車，采用國產(chǎn)側(cè)卸式裝巖機(jī)與其配套，掘進(jìn)斷面28～30m2巖巷的月進(jìn)尺達(dá)到90m。2001年后使用液壓鉆車的新汶孫村、河南鄭州告城、山西西山官地、淮南謝橋等等，也都使掘進(jìn)速度比使用氣腿式鑿巖機(jī)時(shí)提高30%～50%以上。
2 新時(shí)期對(duì)煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)方式的再認(rèn)識(shí)
新時(shí)期再次研究煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)方式，依然是對(duì)掘進(jìn)機(jī)法和鉆爆法、鉆爆法中的液壓鉆車施工法、氣腿鑿巖機(jī)法和鉆裝機(jī)（鉆裝錨機(jī)）法的討論和認(rèn)識(shí)。
2.1 科學(xué)地分析煤礦巖巷掘進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)法
煤礦掘進(jìn)機(jī)有全斷面掘進(jìn)機(jī)與懸臂式掘進(jìn)機(jī)兩種，按其破巖原理，全斷面掘進(jìn)機(jī)適用于全斷面巖石巷道，懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要適用于煤與半煤巖巷道。
全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)法（TBM法）是全巖隧道（巷道）掘進(jìn)先進(jìn)、成熟的方法，在適宜的條件下（包括經(jīng)濟(jì)條件、工程的地質(zhì)條件、使用條件等）能實(shí)現(xiàn)高速成巷，廣泛用于隧道、涵洞等非煤工程。正如前面所述，我國煤礦使用全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)已取得良好效果，但若廣泛使用，受到技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的限制。
懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要適用于煤與半煤巖巷掘進(jìn)，為擴(kuò)大使用范圍，截割電機(jī)功率已提高到400kW以上，雖在“巖巷掘進(jìn)”中取得一定效果，也暴露了很多問題：淮南礦業(yè)的顧北煤礦使用英國多斯科公司MK3型重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)，掘進(jìn)了635.24m巖巷（斷面24.1m2，總長1877.8m，巷道巖層主要為細(xì)砂巖和砂質(zhì)泥巖），最高月進(jìn)尺208m，掘進(jìn)工效是鉆爆法的2.7倍。但認(rèn)為，巷道應(yīng)盡量布置在巖石抗壓強(qiáng)度較小的巖層，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)遇到堅(jiān)硬巖石時(shí)，要輔以爆破[11]。開灤東歡坨煤礦于2008年10月起使用EBZ200H型懸臂式掘進(jìn)機(jī)，在斷面15.82m2的巖巷（巖石抗壓強(qiáng)度50～80MPa），月進(jìn)尺達(dá)200.3m，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高于鉆爆法，但遇到“堅(jiān)硬”巖石時(shí)，需要放震動(dòng)炮。淮南國投劉莊煤礦曾在巖巷試用“硬巖”懸臂式掘進(jìn)機(jī)，但效果不理想，不得不改用全液壓鉆車作業(yè)線施工。
懸臂式掘進(jìn)機(jī)切割機(jī)構(gòu)的錐形截齒與全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的滾刀在破巖原理上有根本區(qū)別，其蟹爪裝載與鏈?zhǔn)焦伟遛D(zhuǎn)載輸送機(jī)構(gòu)，主要以煤和軟巖為對(duì)象。若將懸臂式掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用到巖巷，需對(duì)破巖原理、巖石可鉆性、刀具結(jié)構(gòu)與工藝、裝載與轉(zhuǎn)載方式等進(jìn)行大量研究與試驗(yàn)。目前市場上出現(xiàn)了諸多“硬巖懸臂式巖巷掘進(jìn)機(jī)”，但主要適用于半煤巖巷道或破碎巖層巷道，尚不能在全巖巷道掘進(jìn)中正式取代全斷面掘進(jìn)機(jī)法與鉆爆法。
2.2 煤礦巖巷鉆爆法掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的發(fā)展方向
上世紀(jì)80～90年代，歐洲煤礦為提高采掘機(jī)械化水平，礦井設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮多布置煤巷或半煤巖巷，使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)的煤巷與半煤巖巷道比例達(dá)到90%以上，以避免受到施工難度大、掘進(jìn)速度慢的巖巷掘進(jìn)的影響。對(duì)10%左右難以躲避的巖巷，將其斷面擴(kuò)大到適于使用全液壓鉆車，以提高巖巷的掘進(jìn)機(jī)械化水平。近年我國煤礦掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，也基本遵循這一規(guī)律，巖石巷道的比例逐漸減少。但我國煤礦地域?qū)拸V、條件差異較大，巖巷的比例會(huì)長期占20%以上，總工程量大，研究如何科學(xué)地應(yīng)用與發(fā)展鉆爆法掘進(jìn)，仍然具有現(xiàn)實(shí)的意義。
（1）煤礦巖巷鉆爆法掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的實(shí)質(zhì)
煤炭行業(yè)于“八五”末，確定了推廣“氣腿式鑿巖機(jī)與耙斗裝巖機(jī)為主的普通機(jī)械化作業(yè)線”和“全液壓鉆車與側(cè)卸裝巖機(jī)為主的高檔化作業(yè)線”，按國外經(jīng)驗(yàn)與我國近期煤礦實(shí)踐，與氣腿式鑿巖機(jī)配套施工的裝巖機(jī)不一定是耙斗式；與液壓鉆車配套的裝巖機(jī)也不一定是側(cè)卸式。據(jù)筆者實(shí)際考察，法國某煤礦使用雙臂液壓鉆車的配套裝巖機(jī)是鏟運(yùn)機(jī)；德國某煤礦使用雙臂液壓鉆車的配套裝巖機(jī)是側(cè)卸式；波蘭某煤礦使用22kg級(jí)氣腿式鑿巖機(jī)（4臺(tái)同時(shí)作業(yè)），配用了1.2m3斗容的側(cè)卸式裝巖機(jī)。開灤礦區(qū)使用全液壓鉆車多采用側(cè)卸式裝巖機(jī)，但范各莊煤礦卻使用具有皮帶裝載機(jī)構(gòu)的正鏟、底卸式裝巖機(jī)。近年，有煤礦采用挖掘式裝載機(jī)與液壓鉆車或氣腿式鑿巖機(jī)配套，也取得一定效果。可見，體現(xiàn)煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線特征的關(guān)鍵，是鑿巖施工采用全液壓鉆車或氣腿式鑿巖機(jī)，以“全液壓鉆車作業(yè)線”和“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”稱謂上述兩條“作業(yè)線”更為合理。
“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”的鑿巖，手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大、健康安全條件較差，被稱為“普通機(jī)械化作業(yè)線”，實(shí)質(zhì)上是“半機(jī)械化作業(yè)線”。“全液壓鉆車作業(yè)線”液壓鑿巖機(jī)能力與鑿巖自動(dòng)控制水平較高，特別是電液控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使鉆爆法巖巷掘進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)裝備能與全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)相媲美。
鉆裝機(jī)組或鉆裝錨機(jī)組，是將裝載機(jī)械、鑿巖機(jī)械（或含錨桿孔鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)）綜合在一臺(tái)設(shè)備上的所謂“一體化”產(chǎn)品，機(jī)械化程度較高，但實(shí)際掘進(jìn)速度不高，應(yīng)用效果不理想，還不宜稱其為“高檔機(jī)械化”技術(shù)裝備。
鑿巖機(jī)械和裝巖機(jī)械是巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的主要設(shè)備，但還應(yīng)考慮“作業(yè)線”的其它配套問題，包括轉(zhuǎn)載機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備、錨桿（索）產(chǎn)品、錨桿（索）支護(hù)施工機(jī)具（錨桿鉆機(jī)或錨桿鉆車、錨桿拉力計(jì)、錨索張拉機(jī)具、錨桿測力計(jì)等）、噴射混凝土設(shè)備等。
（2）“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”的前景
“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”的形成是煤炭行業(yè)長期實(shí)踐的結(jié)果，氣腿式鑿巖機(jī)操作維修方便、價(jià)格低廉，但其半機(jī)械化的鑿巖作業(yè)（手工操作、人力挪移設(shè)備）鑿孔速度低、作業(yè)噪聲大、占用人員多、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、容易發(fā)生機(jī)械人身事故和頂板安全事故。應(yīng)創(chuàng)造條件，盡量將“氣腿式鑿巖作業(yè)”由“全液壓鉆車作業(yè)線”代替。然而，“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”的退出取決于多方面因素。在今后一段時(shí)期，不會(huì)被完全替代。
①“多臺(tái)氣動(dòng)鑿巖機(jī)作業(yè)”曾被列為煤礦快速掘進(jìn)的“經(jīng)驗(yàn)[1]”，一個(gè)8m2斷面的巷道要配備8～16臺(tái)鑿巖機(jī)，工作面作業(yè)噪聲高達(dá)120～125dB（A），人耳接觸噪聲大大超過噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。以現(xiàn)有氣腿式鑿巖機(jī)噪聲性能并考慮實(shí)際鑿巖作業(yè)時(shí)間，工作面同時(shí)使用的鑿巖機(jī)不應(yīng)超進(jìn)4臺(tái)，巷道斷面8m2以下時(shí)，同時(shí)使用的鑿巖機(jī)不應(yīng)超過2臺(tái)。
②我國大約有30個(gè)企業(yè)生產(chǎn)20余種型號(hào)氣腿式鑿巖機(jī)，普遍存在盲目追求“機(jī)重”值、性能參數(shù)不協(xié)調(diào)、忽視噪聲與振動(dòng)性能、釬具性能不匹配等問題。應(yīng)盡量減少機(jī)重、降低噪聲和機(jī)體振動(dòng)級(jí)別；重視全方位考核產(chǎn)品的沖擊能、轉(zhuǎn)矩、耗氣量、噪聲與振動(dòng)、機(jī)重以及操作安全性等，并按嚴(yán)格的安全規(guī)程操作，減少人身事故。
③應(yīng)用“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”時(shí)，應(yīng)以側(cè)卸式裝巖機(jī)，挖斗式裝載機(jī)等與其配套，逐漸淘汰技術(shù)落后、生產(chǎn)效率低、安全隱患大的耙斗式裝巖機(jī)、并配備適宜的轉(zhuǎn)載運(yùn)輸設(shè)備、鑿巖釬具和錨噴機(jī)具等。
④應(yīng)科學(xué)地確定“氣腿式鑿巖機(jī)作業(yè)線”的預(yù)期掘進(jìn)速度，擯棄“人海戰(zhàn)術(shù)”式“快速”掘進(jìn)。
（3）新時(shí)期煤礦鉆裝機(jī)組的發(fā)展前途
鉆裝機(jī)組可避免鑿巖和裝載設(shè)備間錯(cuò)車，某些煤礦曾在巖巷使用。但實(shí)踐說明，巖巷鉆裝機(jī)（鉆裝錨機(jī)）組是在一臺(tái)設(shè)備上完成兩臺(tái)或兩臺(tái)以上機(jī)械的功能，產(chǎn)品很難達(dá)到所設(shè)想的效果：
① 鉆裝機(jī)組需完成多功能，設(shè)置多機(jī)構(gòu)，很難達(dá)到單機(jī)的性能。在國外，也難見煤礦巖巷鉆裝機(jī)成功應(yīng)用的實(shí)例。
② 全液壓鉆車每循環(huán)工作1.5～2.5h，側(cè)卸式裝巖機(jī)每循環(huán)工作2～3.5h，有充足的時(shí)間連續(xù)維護(hù)保養(yǎng)。鉆裝機(jī)組在一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)內(nèi)要連續(xù)完成鑿巖、裝巖兩個(gè)工序，沒有時(shí)間對(duì)鑿巖和裝載系統(tǒng)進(jìn)行良好維護(hù)，設(shè)備事故率高。例如，2000DL型鉆裝機(jī)每天曾發(fā)生機(jī)械事故90多起，實(shí)際掘進(jìn)速度高不上去。
③ 煤礦井下巷道空間有限，鉆裝機(jī)組的設(shè)計(jì)必然在一定規(guī)格、一定機(jī)重的范圍內(nèi)進(jìn)行，產(chǎn)品性能受限制。盡管如此，整體機(jī)重常常高達(dá)25t～30t以上，這與煤礦底板巖層條件差的使用極為相悖。
我們注意到，新時(shí)期的鉆裝機(jī)組可采用挖掘式裝載機(jī)構(gòu)，比采用耙斗裝載機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、裝載效率高；比采用側(cè)卸式裝載機(jī)構(gòu)占用空間小，易安裝2個(gè)液壓鉆臂，加上有了比較成熟的液壓鑿巖機(jī)、設(shè)計(jì)了可靠的液壓控制系統(tǒng)與離機(jī)遙控系統(tǒng)等，整體水平超過了上世紀(jì)研制、試驗(yàn)的鉆裝機(jī)組。鉆裝機(jī)的發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)在掘進(jìn)速度要求不高、不易采用液壓鉆車的10m2以下的小斷面。若采用單鉆臂結(jié)構(gòu)，可使機(jī)構(gòu)簡化、鉆臂堅(jiān)固性增強(qiáng)、機(jī)重降低、空間尺寸縮小，并提高可靠性與適用性，或許能在某些規(guī)模不大的煤礦取得一些實(shí)效。但就整體而言，它不會(huì)成為鉆爆法巖巷掘進(jìn)機(jī)械化設(shè)備的主流。
（4）“全液壓鉆車作業(yè)線”的前途
長期實(shí)踐證明，“全液壓鉆車作業(yè)線”的掘進(jìn)速度比“氣腿式鑿巖作業(yè)線”高1倍以上；在8m2～30m2斷面的巖巷中，如果配套設(shè)備與施工工藝合理，矸石運(yùn)輸與礦車供應(yīng)及時(shí)，月進(jìn)尺150m～200m，甚至250m是可能的。在新形勢(shì)下，若以“八五”攻關(guān)結(jié)果為基礎(chǔ)，全液壓鉆車作業(yè)線的設(shè)備性能與可靠性能進(jìn)一步提高的話，便能保證“全液壓鉆車作業(yè)線”實(shí)現(xiàn)安全、高效巖巷掘進(jìn)。
鑒于煤礦巖巷掘進(jìn)以鉆爆法為主的現(xiàn)實(shí)和氣腿式鑿巖機(jī)半機(jī)械化作業(yè)線的問題，巖巷掘進(jìn)機(jī)械化的根本出路在于不斷發(fā)展全液壓鉆車機(jī)械作業(yè)線。
3 全液壓鉆車作業(yè)線發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵
在新時(shí)期，“全液壓鉆車作業(yè)線”仍是煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化的發(fā)展方向，但必需在原有基礎(chǔ)上有所提高。
（1）以液壓鑿巖機(jī)為優(yōu)秀提高全液壓鉆車的水平
全液壓鉆車決定作業(yè)線的水平，高性能液壓鑿巖機(jī)和鑿巖控制系統(tǒng)是保證液壓鉆車高性能的根本。如何選用液壓鑿巖機(jī)、如何使液壓鉆車的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與液壓鑿巖機(jī)性能匹配、如何控制鑿巖系統(tǒng)，是全液壓鉆車發(fā)展的關(guān)鍵。
2000年以來，國產(chǎn)液壓鑿巖機(jī)的關(guān)鍵性能與可靠性出現(xiàn)了滑坡，劣質(zhì)產(chǎn)品常以“低價(jià)”混入煤礦，普遍存在鉆車與液壓鑿巖機(jī)性能參數(shù)不匹配問題：液壓鑿巖沖擊壓力最高只建立起14MPa，沖擊功率不到16 MPa時(shí)的75%；轉(zhuǎn)矩低于250N?m、轉(zhuǎn)速低于200r/min，鑿孔速度降低15%以上，本來80分鐘左右可完成一個(gè)鑿巖循環(huán)，卻要增加到100分鐘以上。液壓鑿巖機(jī)側(cè)供水密封、蓄能器隔膜、液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)等元件可靠性大大下降，事故率增高。一些全液壓鉆車作業(yè)線的實(shí)際月進(jìn)尺比常規(guī)下降20%，嚴(yán)重影響煤礦使用“全液壓鉆車作業(yè)線”的信心。究其原因，一是液壓鑿巖機(jī)廠家為降低成本擅自修改技術(shù)參數(shù)，供液流量加大；二是液壓鉆車企業(yè)沒正視液壓鑿巖機(jī)基本影響因素，機(jī)械地延續(xù)了20年前的液壓系統(tǒng)參數(shù)。
參見表6列出的煤礦液壓鑿巖機(jī)沖擊、回轉(zhuǎn)性能參數(shù)，若液壓鉆車沖擊供液流量仍按每臺(tái)40L/min設(shè)計(jì)，只有法國液壓鑿巖機(jī)能在16MPa以上的沖擊壓力下工作；鑿巖回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的40L/min供液流量，也不可能使液壓鑿巖機(jī)達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。如何使液壓鑿巖機(jī)與液壓鉆車的液壓系統(tǒng)的參數(shù)匹配的問題，應(yīng)引起鉆車生產(chǎn)企業(yè)和煤礦使用單位的注意。
目前理想的國產(chǎn)煤礦用全液壓鉆車，僅使用了液壓鑿巖機(jī)14～16MPa壓力的性能，即使將工作壓力調(diào)至19～20MPa，液壓鑿巖機(jī)200J沖擊能與對(duì)應(yīng)的低頻率，其沖擊功率也只有5～7kW，不可能大幅提高鑿孔速度。近期進(jìn)口的德國液壓鉆車，實(shí)際使用液壓鑿巖機(jī)（COP1238、COP1638、COP1138等）的沖擊能低于200J，而沖擊頻率為80～100Hz，沖擊功率達(dá)到11kW以上，鑿孔速度比HYD200型提高1倍左右，單臂鉆車性能大大高于國產(chǎn)雙臂鉆車。提高液壓鑿巖機(jī)的性能，是提高全液壓鉆車技術(shù)能力的關(guān)鍵，但基于煤礦井下條件，不應(yīng)盲目地把液壓鑿巖機(jī)沖擊能提高到200J以上。
全液壓鉆車研制時(shí)，應(yīng)將液壓鑿巖機(jī)的沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)和具體巖石條件、所鉆鑿爆破孔與錨桿孔的參數(shù)等，納入一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行研究[12]，科學(xué)解決配套釬具的類型與規(guī)格；要充分利用微機(jī)控制等現(xiàn)代技術(shù)，合理解決防空打、防卡（釬）、自動(dòng)變換鑿孔參數(shù)（沖擊壓力、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速、推進(jìn)力等）[13]等問題，并盡量擯棄目前采用的“機(jī)械式”控制方法。
應(yīng)針對(duì)不同斷面、不同巖層變化等，開發(fā)系列化的煤礦用雙臂或單臂掘進(jìn)鉆車，并將應(yīng)用液壓鉆車的最小斷面由9m2減小到7m2；設(shè)計(jì)、開發(fā)適應(yīng)30m2以上斷面用液壓掘進(jìn)鉆車；始終重視提高液壓鑿巖機(jī)、液壓馬達(dá)等部件的可靠性和壽命。
（2）合理選配“全液壓鉆車作業(yè)線”的裝載設(shè)備
我國全液壓鉆車作業(yè)線主要采用側(cè)卸式裝巖機(jī)與其配套，這與歐洲采煤國家的主要技術(shù)方案基本一致。這是因?yàn)椋瑐?cè)卸式裝巖機(jī)具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：
① 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工人操作條件好；
②使用安全，不會(huì)像耙斗式裝巖機(jī)那樣產(chǎn)生鋼絲繩摩擦火花；
③裝載效率比耙斗式裝巖機(jī)高2倍以上且無裝載死角（耙斗式裝巖機(jī)有25%的巖石須由人工裝巖完成）；
④具有清底功能（使用耙斗式裝巖機(jī)，在工作面20～30m范圍內(nèi)的底板處有0.5～1.0m的底渣，清底工作量大）；
⑤機(jī)上的鏟斗可兼作其它工序的工作平臺(tái)。
近年，有的煤礦采用了挖掘式裝載機(jī)與液壓鉆車配套，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)裝載、避免裝巖機(jī)反復(fù)前后運(yùn)動(dòng)、減少履帶行走機(jī)構(gòu)故障。但是能否廣泛適應(yīng)煤礦巖石條件（煤礦巖石磨蝕性大、巖渣塊度尺寸較大、煤礦巷道需用裝巖機(jī)清底等），尚需在實(shí)踐中進(jìn)一步考核。
（3）著力解決裝巖配套的轉(zhuǎn)載問題
歐洲煤礦使用液壓鉆車的巖巷掘進(jìn)工作面，大多采用落地刮板式轉(zhuǎn)載機(jī)，接受側(cè)卸式裝巖機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)裝載的巖石并轉(zhuǎn)載到其后的帶式轉(zhuǎn)載輸送機(jī)上，連續(xù)將巖石裝到帶式轉(zhuǎn)載輸送機(jī)下儲(chǔ)存的一列礦車中。這一轉(zhuǎn)載配套系統(tǒng)的特點(diǎn)是：
①距離掘進(jìn)工作面約30～40m以內(nèi)無軌，帶式轉(zhuǎn)載輸送機(jī)后面是軌輪式礦車運(yùn)輸；
②帶式轉(zhuǎn)載輸送機(jī)為吊掛皮帶式，不占軌道；
③落地刮板式轉(zhuǎn)載機(jī)為三排強(qiáng)力鏈板的刮板輸送機(jī)，機(jī)頭貼近巷道底板，裝巖機(jī)將工作面的巖石裝運(yùn)到刮板式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭處，行走距離短，裝載效率高。
我國煤礦巖巷裝巖配套的轉(zhuǎn)載機(jī)械還不夠成熟：側(cè)卸式裝巖機(jī)直接將巖石裝入礦車的方式，使裝巖機(jī)行走距離過長，易使履帶零件過早損壞；耙斗式裝巖機(jī)作轉(zhuǎn)載機(jī)，使裝巖速度加快并改善了側(cè)卸式裝巖機(jī)的作業(yè)條件，但耙斗式裝巖機(jī)機(jī)尾只能存放一個(gè)礦車，影響機(jī)械化作業(yè)線效率的發(fā)揮。近年，有的煤礦采用了梭式礦車運(yùn)輸系統(tǒng)，需要設(shè)置專用的轉(zhuǎn)載站。研究“全液壓鉆車作業(yè)線”的轉(zhuǎn)載運(yùn)輸方式，開發(fā)合理的轉(zhuǎn)載運(yùn)輸設(shè)備，已成為進(jìn)一步提高全液壓鉆車作業(yè)線技術(shù)水平的關(guān)鍵。
（4）開發(fā)安全高效的錨桿支護(hù)機(jī)械化設(shè)備
煤礦巖巷掘進(jìn)的錨桿支護(hù)機(jī)械化對(duì)確保正規(guī)循環(huán)、避免頂板事故有重要作用。應(yīng)進(jìn)一步改革掘進(jìn)施工工藝，開發(fā)便于與掘進(jìn)鉆車、裝巖機(jī)等設(shè)備錯(cuò)車換位的煤礦巖巷用履帶式錨桿鉆車等機(jī)械化錨桿支護(hù)設(shè)備，使煤礦巖巷錨桿支護(hù)機(jī)械化問題得到根本解決。
上世紀(jì)七、八十年代，煤礦曾成功試用巖巷用液壓錨桿鉆車，證明合理安排掘進(jìn)工藝，采用錨桿鉆車進(jìn)行錨桿施工可實(shí)現(xiàn)快速、安全、高效、質(zhì)優(yōu)。進(jìn)入21世紀(jì)，煤礦液壓鉆孔與鑿巖技術(shù)更加進(jìn)步，巷道斷面加大，人們對(duì)確保施工安全、改善操作條件、提高效率等觀念已經(jīng)提升；煤巷用多鉆臂錨桿鉆車已大大發(fā)展，有條件開發(fā)、應(yīng)用高度機(jī)械化的煤礦巖巷液壓錨桿鉆車。
（5）重視煤礦液壓鑿巖釬具的科學(xué)性
應(yīng)注意煤礦巖層節(jié)理發(fā)達(dá)、易卡釬、沖擊能不是很高但轉(zhuǎn)矩大、要求壽命長等特定條件，根據(jù)煤礦用液壓鑿巖機(jī)的性能選擇配套釬具。應(yīng)合理處理爆破孔與錨桿孔直徑與孔深相互匹配問題，并科學(xué)調(diào)節(jié)液壓鑿巖參數(shù)，在尋求最佳鑿巖速度的同時(shí)，獲取釬具的高可靠性。
煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化是煤炭能源發(fā)展的需要，更是減少煤礦安全事故、改善掘進(jìn)工人健康安全作業(yè)條件與作業(yè)環(huán)境的需要。應(yīng)充分利用現(xiàn)代技術(shù)和國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)、有序地開發(fā)、應(yīng)用煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化技術(shù)裝備。對(duì)于巖石掘進(jìn)，人們?cè)接懚喾N機(jī)械破巖方式以及高壓水射流、超高頻電磁波、火力破巖等，但迄今實(shí)際有效的是全液壓鑿巖爆破法與全斷面掘進(jìn)機(jī)法。近年有國內(nèi)企業(yè)花費(fèi)超過千萬元試驗(yàn)“一體化”破碎全巖“新方案”，設(shè)計(jì)了兩個(gè)液壓錘加三個(gè)液壓鑿巖鉆臂的自動(dòng)控制破巖機(jī)械，因機(jī)器龐大而效果不佳，不得不終止了歷時(shí)兩年多的產(chǎn)品開發(fā)工作。要繼承和發(fā)揚(yáng)已有科學(xué)成果，采用科學(xué)有效的途徑，切實(shí)提高煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化水平。
[摘 要]當(dāng)前我國煤炭系統(tǒng)投入了大量的人力物力財(cái)力進(jìn)行機(jī)電一體化的設(shè)備改造與研發(fā)，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用有了重大突破，取得了階段性成果。越來越多的人認(rèn)識(shí)到，機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用是提高礦山生產(chǎn)效率，保障生產(chǎn)安全、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的重要途徑。本文詳細(xì)闡述了機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦的生產(chǎn)中的應(yīng)用，并對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
[關(guān)鍵詞]掘進(jìn)機(jī)電 機(jī)電一體化 應(yīng)用 發(fā)展
為適應(yīng)煤礦機(jī)械對(duì)性能的要求，僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子（微電腦）控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機(jī)械的必要選擇。機(jī)電一體化是一項(xiàng)新興的技術(shù)，將其引入到煤礦機(jī)械中，必將會(huì)給煤礦機(jī)械帶來了新的技術(shù)變革，使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。
一、機(jī)電一體化概念
“ 機(jī)電一體化”（Mechatronics）是集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門交叉綜合技術(shù)。它是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)、信息、自動(dòng)控制等各種技術(shù).根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理進(jìn)行配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值.并使整個(gè)系統(tǒng)緊密結(jié)合起來，相互滲透，相互融合而形成的一門新興的綜合技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用大大改善了煤礦生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時(shí)在降低能、保證安全生產(chǎn)方面也實(shí)現(xiàn)了特定的價(jià)值。
二、機(jī)電一體化在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用概述
隨蕾社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用也越來越廣泛。機(jī)械技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合.極大地提高了煤礦機(jī)電設(shè)備的各種功能.使操作更安全方便、作業(yè)精度更高、成本更加節(jié)約。當(dāng)前.以微機(jī)或微處理器為優(yōu)秀的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)很普遍，實(shí)現(xiàn)了煤礦機(jī)電設(shè)備的監(jiān)督控制與故障自修復(fù)、故障警報(bào)等.隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤礦業(yè)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的性能要求越來越高，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)電上的應(yīng)用也越來越廣泛.設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，其維護(hù)也會(huì)越來越專業(yè)化。
在煤礦開采中.煤礦機(jī)電設(shè)備的性能、自動(dòng)化程度以及經(jīng)濟(jì)性等，直接影響著煤礦的開采效率，同時(shí)也影響著煤礦供電、排水、通風(fēng)、提升等設(shè)備的安全運(yùn)行.煤礦機(jī)電設(shè)備質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到設(shè)備的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，進(jìn)而影響工作質(zhì)量、生產(chǎn)效率和設(shè)備的使用壽命。因此，機(jī)電一體化系統(tǒng)成為煤礦機(jī)電設(shè)備中不可缺少的組成部分，同時(shí)也是評(píng)價(jià)煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要依據(jù).其在煤礦機(jī)械中扮演的角色越來越重要。機(jī)電一體化的功能越來越強(qiáng).應(yīng)用范圍越來越廣，這也對(duì)使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求.因此對(duì)煤礦職工的培訓(xùn)以及設(shè)備的管理也越來越重要。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義
1、提高勞動(dòng)效率機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用使過去落后的生產(chǎn)方式得到極大的改變，大量新型自動(dòng)化電子設(shè)備的使用徹底轉(zhuǎn)變了煤礦的作業(yè)模式，明顯降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提升了勞動(dòng)生產(chǎn)率，極大地提高了勞動(dòng)效率。
2、增加了經(jīng)濟(jì)效益和礦工的勞動(dòng)收入煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用使得煤炭的產(chǎn)量大幅提高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同樣使礦工的勞動(dòng)收入有所提高，改善礦工的生活質(zhì)量。煤礦企業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了其它相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。
3、提高了勞動(dòng)安全保障傳統(tǒng)的煤礦工作環(huán)境非常惡劣，在潮濕、充滿煤塵的環(huán)境中長時(shí)間、高負(fù)荷地工作嚴(yán)重影響到礦工的身體健康和生活質(zhì)量，某些情況下還會(huì)危及到他們的人身安全。采用機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行煤炭的采掘、運(yùn)輸、提升等，不僅可以使礦工從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來，而且還能降低發(fā)生事故和危險(xiǎn)的幾率，防止工傷和職業(yè)病的發(fā)生，保證了礦工的生命安全。
四、機(jī)電一體化在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用
1、在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診斷。
實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的電動(dòng)機(jī)、工作裝置、傳動(dòng)操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)控和故障自診斷功能.一旦煤礦的電動(dòng)機(jī)、傳統(tǒng)操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和液壓設(shè)備等出現(xiàn)故障，就能夠自動(dòng)報(bào)螯并精確地定位故障，從而改善了操作員的工作條件，簡化了設(shè)備的維修和維護(hù)程序，縮短了停工維修的時(shí)間，提高了設(shè)備的工作效率，延長了設(shè)備的使用壽命.節(jié)約了成本。
2、提離自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度，節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率。
煤礦機(jī)電設(shè)備采用機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，既減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提離了生產(chǎn)產(chǎn)效率，又少了因操作者經(jīng)驗(yàn)不足而對(duì)作業(yè)精度的影響，提高了作業(yè)精度。另外，井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等設(shè)備，使用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng)，不僅提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約能源30%左右，也相應(yīng)地減少了煤礦生產(chǎn)的成本
3、實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)面局部通風(fēng)，大大的降低損失。
煤礦生產(chǎn)中巷道施工要求局扇不間斷供風(fēng)，在高瓦斯及雙突礦井的巷道施工中，局扇的不間斷供風(fēng)顯得尤為重要。在巷道施工過程中，由于局扇的無計(jì)劃停風(fēng)造成的瓦斯故屢見不鮮，大多數(shù)瓦斯事故都是由此引起的。為解決上述問題，煤炭系統(tǒng)為此做了大量的工作，《煤礦安全規(guī)程》對(duì)局部通風(fēng)作有專門的一系列規(guī)定，對(duì)局部通風(fēng)的供電系統(tǒng)嚴(yán)格的規(guī)定了“二專兩閉鎖”的要求，然而無計(jì)劃停風(fēng)的問題雖有好轉(zhuǎn).仍然不能杜絕。近幾年出現(xiàn)的一種雙電源電氣閉鎖真空磁力啟動(dòng)器.解決了這一難題，用他來實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)面的雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換只需要幾秒鐘的時(shí)間，大大降低了掘進(jìn)面無計(jì)劃停風(fēng)帶來的損失，更有力地保證了安全。
4、井下開關(guān)的應(yīng)用系列，實(shí)現(xiàn)關(guān)的多用途。
機(jī)電一體化技術(shù)在井下開關(guān)的應(yīng)用系列礦用隔爆及本質(zhì)安全型智能化多回路真空電磁啟動(dòng)器適用于瓦斯及煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦并下。在交流50Hz，電壓為1140V供電線路中，可對(duì)乳化液泵站、噴霧泵、轉(zhuǎn)栽機(jī)、破碎機(jī)啟動(dòng)、停止、及雙速切換、主、從順序控制，并能對(duì)電動(dòng)機(jī)及供電線路進(jìn)行保護(hù)。可帶三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或交流雙繞組雙速電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)及雙速切進(jìn)行控制，并能對(duì)電動(dòng)機(jī)及線路進(jìn)行保護(hù)。該開關(guān)采用微機(jī)控制線路，實(shí)現(xiàn)關(guān)的多功能（多用途>使開關(guān)既能作為蒈通開關(guān)使用，又能作為雙速開關(guān)使用，便于管理和維護(hù)。
機(jī)電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，目前已經(jīng)成為礦山綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力，為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
摘要：文章從電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)這兩個(gè)方面入手，分析了煤礦掘進(jìn)機(jī)在工作狀態(tài)下常見的故障問題，就故障的具體表現(xiàn)形式以及產(chǎn)生原因進(jìn)行了簡要分析，同時(shí)概括了在不同故障下的處理技巧與方法，希望能夠引起同行人員的高度關(guān)注與重視。
關(guān)鍵詞：煤礦 掘進(jìn)機(jī) 故障 處理
掘進(jìn)機(jī)是煤礦企業(yè)展開巷道工作中必須使用的關(guān)鍵設(shè)備之一，其使用性能將直接對(duì)巷道建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響。但，受到大量因素的影響，掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行期間相關(guān)系統(tǒng)均表現(xiàn)出了一定的故障與問題，需要工作人員通過對(duì)故障問題的分析，研究相應(yīng)的處理方法。為進(jìn)一步提高煤礦掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性水平，本文嘗試展開對(duì)掘進(jìn)機(jī)常見故障的分析與處理工作，研究如下：
1 煤礦電氣系統(tǒng)故障分析及處理方法
1.1 掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)PLC無輸出：造成掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)此類故障的原因眾多，常見影響因素包括PLC控制按鈕失靈、自動(dòng)保護(hù)節(jié)點(diǎn)損壞、綜合保護(hù)器輸出異常等多個(gè)方面。出現(xiàn)此故障后，顯示燈會(huì)出現(xiàn)異常顯示特征，操作人員可以根據(jù)指示燈的顯示情況判斷PLC是否正常輸出（一般來說，顯示燈常亮狀態(tài)下代表PLC輸出正常，顯示燈熄滅狀態(tài)下代表PLC輸入異常）。若最終判斷為電氣系統(tǒng)PLC無輸出，應(yīng)當(dāng)采取的處理方法為：根據(jù)狀態(tài)指示燈的顯示特點(diǎn)，確定顯示回路輸入情況，對(duì)故障原因進(jìn)行盤點(diǎn)。在短接輸入端的操作方案下分析PLC輸入端是否存在損壞問題。若損壞則應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行更換，重新啟動(dòng)PLC，以確保輸出功能正常。
1.2 掘進(jìn)機(jī)接觸線圈、繼電器線圈無法導(dǎo)通：結(jié)合煤礦掘進(jìn)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況來看，電氣系統(tǒng)當(dāng)中造成接觸器以及繼電器線圈回路無法導(dǎo)通的主要因素包括以下：其一，受到交流電源未接通、繼電器損毀以及接觸線圈損毀等相關(guān)因素的影響，可能導(dǎo)致接觸器線圈回路無法正常導(dǎo)通；其二，受到直流電源未接通、繼電器PLC無輸出以及繼電器線圈損毀等相關(guān)因素的影響，可能導(dǎo)致繼電器線圈回路無法正常導(dǎo)通。出現(xiàn)以上故障后，可以通過使用萬能表或者是觀察PLC發(fā)光管顯示的狀態(tài)的方式加以判定。針對(duì)出現(xiàn)故障的部分進(jìn)行及時(shí)更換，重新啟動(dòng)后檢查回路是否正常導(dǎo)通。
2 煤礦液壓系統(tǒng)故障分析及處理方法
2.1 先導(dǎo)油路壓力水平降低：對(duì)于具有先導(dǎo)控制功能的煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓油路而言，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下可能出現(xiàn)馬達(dá)或千斤動(dòng)作遲緩的問題。此情況下，若液壓系統(tǒng)內(nèi)部所有油路均慢動(dòng)作運(yùn)行或不動(dòng)作，則可判定為液壓系統(tǒng)出現(xiàn)先導(dǎo)油路壓力降低方面的問題。出現(xiàn)此情況后，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)液壓系統(tǒng)先導(dǎo)油路壓力水平進(jìn)行合理的提升，觀察效果。還需要特別注意的一點(diǎn)是：在冬季低溫狀態(tài)下，若井下工作面溫度在5.0℃以下，則受到液壓油粘度較低，流動(dòng)不暢等相關(guān)因素的影響，很有可能造成先導(dǎo)系統(tǒng)壓力無法滿足運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的問題。出現(xiàn)此類故障后，需要采取的故障處理方法為：在不帶負(fù)荷狀態(tài)下使油泵做長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作，對(duì)郵箱溫度計(jì)監(jiān)測數(shù)值進(jìn)行觀察，在該取值≥15.0℃情況下再展開油路動(dòng)作。
2.2 炮頭升降油缸緩慢自降：通過對(duì)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的觀察認(rèn)為，對(duì)于煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)而言，炮頭升降油缸在工作過程當(dāng)中壓力取值正常，關(guān)閉升降油缸后，受到液壓鎖閥芯內(nèi)相關(guān)雜物夾雜于閥芯結(jié)合面上，或者是閥芯磨損嚴(yán)重的因素影響，會(huì)出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)密問題，此故障若不及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)導(dǎo)致油缸出現(xiàn)緩慢自降的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致煤礦掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行受到不良影響。在出現(xiàn)此類故障后，需要采取的故障處理方法為：對(duì)液壓鎖閥閥芯進(jìn)行清洗，徹底清除閥芯表面雜物，或?qū)τ谀p嚴(yán)重的閥芯，及時(shí)更換液壓鎖。
2.3 油泵內(nèi)泄過大：若煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)油泵內(nèi)泄水平過大的問題，可能造成整個(gè)液壓系統(tǒng)壓力降低，并最終對(duì)掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。對(duì)此故障進(jìn)行判斷的主要方法為：根據(jù)軸向柱塞泵觀察泄油量標(biāo)準(zhǔn)。若泄油量較大且無法修理，應(yīng)當(dāng)直接對(duì)液壓系統(tǒng)油泵進(jìn)行更換。齒輪泵需要關(guān)閉操作閥，油管接頭無油液滲出的情況下對(duì)壓力取值進(jìn)行觀察。若油泵內(nèi)壓力仍然無法得到有效的提升，則應(yīng)當(dāng)采取的處理措施為：拆卸解體油泵，對(duì)密封部件的損壞問題進(jìn)行觀察，及時(shí)進(jìn)行更換，以解決該故障。
2.4 溢流閥內(nèi)泄：特別值得一提的是，在煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)泄問題的情況下，若液壓系統(tǒng)馬達(dá)速度處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，且泄油口沒有明顯故障表現(xiàn)時(shí)，可以采取的處理方式為：將運(yùn)輸油路的操作閥門部件與裝載油路的操作閥門部件進(jìn)行對(duì)換，壓力較低的一側(cè)即判斷為存在溢流閥內(nèi)泄的區(qū)域。在故障定位基礎(chǔ)之上，可采取清洗閥芯或者是對(duì)溢流閥進(jìn)行整體更換的方式解決故障。
3 結(jié)束語
由于煤礦掘進(jìn)機(jī)始終在井下工作面運(yùn)行，工作環(huán)境相對(duì)比較惡劣，再加上操作人員的技能水平有一定的差異，導(dǎo)致煤礦掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行期間仍然存在大量的問題與缺陷。若相關(guān)的故障不及時(shí)進(jìn)行處理，將有可能對(duì)掘進(jìn)機(jī)使用價(jià)值的發(fā)揮產(chǎn)生不良影響。為杜絕這一問題，本文在對(duì)煤礦掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)常見故障進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，研究了具體故障的處理方法，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)故障的及時(shí)處理提供一定的意見與建議。
【摘 要】本文以潘二煤礦12224上順槽錨網(wǎng)支護(hù)巷道掘進(jìn)工作面為背景，結(jié)合單體水壓支柱臨時(shí)支護(hù)存在支護(hù)強(qiáng)度低、支護(hù)面積小、操作不便及安全系數(shù)低等缺點(diǎn)。通過對(duì)比分析引進(jìn)天河科技研發(fā)的機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，該裝置具有選位合理、結(jié)構(gòu)簡便、對(duì)掘進(jìn)機(jī)的改造量小、不干擾掘進(jìn)機(jī)的正常截割作業(yè)功能。進(jìn)而優(yōu)化了支護(hù)工藝，降低了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，縮短了工序時(shí)間，提高了掘進(jìn)效率和安全系數(shù)。實(shí)現(xiàn)了綜掘臨時(shí)支護(hù)的機(jī)械化，縮短了工序時(shí)間，為綜掘巷道的安全高效掘進(jìn)和施工安全提供了條件。
【關(guān)鍵詞】綜掘工作面;機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置;優(yōu)化支護(hù)工藝;機(jī)械化
0 引言
隨著礦井年產(chǎn)量的逐年攀升，潘二礦對(duì)快速掘進(jìn)的要求越來越迫切，生產(chǎn)實(shí)踐存在掘進(jìn)速度慢、勞動(dòng)組織繁冗、安全系數(shù)低等一系列問題，與煤臨時(shí)支護(hù)施工工藝密切相關(guān)。潘二礦煤巷錨網(wǎng)支護(hù)巷道掘進(jìn)一般采用煤巷掘進(jìn)機(jī)組及配套的單體風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)、支護(hù)施工，而單體風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)在施工錨桿、錨索前，采用單體水壓支柱作為臨時(shí)支護(hù)，但這種臨時(shí)支護(hù)存在支護(hù)強(qiáng)度低、支護(hù)面積小、操作不方便、安全系數(shù)低等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響煤巷掘進(jìn)效率，并且存在著較大的安全隱患。因此，引進(jìn)天河科技研發(fā)的機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，安裝在掘進(jìn)機(jī)懸臂上，對(duì)于優(yōu)化支護(hù)工藝，降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，提高掘進(jìn)效率和安全系數(shù)等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有重要意義。
1 臨時(shí)支護(hù)現(xiàn)狀
目前我國推行錨桿支護(hù)的綜掘巷道，由于巷道圍巖多為中等穩(wěn)定和不穩(wěn)定狀況，頂板較破碎，支護(hù)形式為多種聯(lián)合支護(hù)。因巷道斷面小，在綜掘施工巷道中支護(hù)機(jī)具大多配備風(fēng)動(dòng)單體錨桿鉆機(jī)，鉆進(jìn)效能低、占用輔助時(shí)間長，由于掘錨速度慢，為避免空頂時(shí)間長引起頂板沉降和變形均采用臨時(shí)支護(hù)。
潘二煤礦現(xiàn)階段巖巷錨噴支護(hù)巷道單巷掘進(jìn)施工時(shí)，一般采用EBZ220H型和EBZ260H型巖巷掘進(jìn)機(jī)組相配套的MQT-85J-33型單體風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)、支護(hù)施工。掘進(jìn)工作面普遍使用的臨時(shí)支護(hù)方式為：前探梁+背木臨時(shí)支護(hù)和輕型單體水壓支柱+π型橫梁臨時(shí)支護(hù)2種方式，前一種形式支護(hù)為被動(dòng)支護(hù)，沒有初撐力，操作人員有進(jìn)入空頂區(qū)架設(shè)作業(yè)的可能，存在安全隱患，安全性差，操作過程復(fù)雜，人工移動(dòng)，用人多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，臨時(shí)支護(hù)速度慢、效率低。第二種形式則支護(hù)速度慢，導(dǎo)致空頂時(shí)間長，頂板易發(fā)生沉降和變形，對(duì)水壓要求較高，普遍性不高，而且工人扛運(yùn)單體水壓支柱勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作人員必需有一段空頂作業(yè)時(shí)間，存在較大的安全隱患。
2 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的引進(jìn)
2014年5月，潘二煤礦在西二12224上順槽綜掘工作面安裝使用了一套機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置。這套裝置由山東天河科技股份有限公司生產(chǎn)，安裝在EBZ-160型掘進(jìn)機(jī)上，代替原有的前探梁和單體水壓支柱臨時(shí)支護(hù)。在滿足臨時(shí)支護(hù)的同時(shí)也可以托起錨網(wǎng)和鋼帶或槽鋼，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化支護(hù)作業(yè)，成功地解決了以往臨時(shí)支護(hù)期間空頂作業(yè)難題。
機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置主要結(jié)構(gòu)：頂架、主架、折疊油缸、升降油缸、支撐油缸、平衡閥、二位三通閥、分流集流閥、多路換向閥及其配套液壓管路組成。多路換向閥安裝在司機(jī)臺(tái)，平衡閥安裝在各自油缸體上。
3 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的工作原理
機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置工作時(shí)，由原掘進(jìn)機(jī)的液壓泵站供油，推動(dòng)多路換向閥使液壓油通過分流集流閥進(jìn)入平衡閥和支撐油缸、折疊油缸，使頂架打開升起。推動(dòng)升降油缸使主架升高，通過三組油缸的協(xié)調(diào)操作使頂架、主架調(diào)整到所需要的高度、角度，升到巷道上頂板，把鋼帶和鋼網(wǎng)壓緊在巷道頂板上，并達(dá)到所需的支撐力后停止。關(guān)閉臨時(shí)支護(hù)裝置動(dòng)力源。此時(shí)，施工人員進(jìn)入掘進(jìn)工作面在臨時(shí)支護(hù)裝置的掩護(hù)下進(jìn)行錨桿支護(hù)作業(yè)。
4 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的技術(shù)參數(shù)
1）適用巷道高度2m～4.2m;
2）支護(hù)最大寬度3.6m;
3）最大支撐力1.5 t;
4）支護(hù)面積3.24m2～9m2;
5）支護(hù)超出截割頭0.9m～2.2m;
6）頂架橫向傾斜角-200～+200前后傾斜角300;
7）系統(tǒng)壓力18Mpa;
8）整機(jī)重量約1 t。
5 具體操作工序如下：
1）掘進(jìn)機(jī)完成截割作業(yè)后，將截割頭放下。先檢查支護(hù)裝置各部位零部件及管路是否完好，再操作二位三通閥使液壓油切換到支護(hù)裝置的油路;
2）掘進(jìn)機(jī)停電閉鎖，工作面敲幫問頂后，把鋼筋網(wǎng)或金屬網(wǎng)、鋼帶放在臨時(shí)支護(hù)頂架上綁緊，除兩名支護(hù)工及司機(jī)外其他人員撤出，并設(shè)置警戒（要求掘進(jìn)機(jī)司機(jī)在操作位置，兩名支護(hù)工站立于平臺(tái)的永久支護(hù)下）;
3）掘進(jìn)機(jī)送電，啟動(dòng)油泵升臨時(shí)支護(hù)裝置，司機(jī)根據(jù)副司機(jī)指揮調(diào)整角度及高度，若網(wǎng)片搭接不合適，司機(jī)停油泵，停電，副司機(jī)進(jìn)行處理，再次送電，升起臨時(shí)支護(hù)接頂并達(dá)一定支撐力，停電閉鎖;
4）支護(hù)人員進(jìn)入到臨時(shí)支護(hù)下方進(jìn)行永久支護(hù)，永久支護(hù)結(jié)束后人員撤出并設(shè)置警戒，送電收回臨時(shí)支護(hù)裝置，支護(hù)作業(yè)完成后，推動(dòng)二位三通閥切換到掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)所需的油路，繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。
6 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的特點(diǎn)及優(yōu)越性
機(jī)載臨時(shí)支護(hù)在掘進(jìn)機(jī)截割夠一個(gè)循環(huán)（2米）后停機(jī)并進(jìn)行敲幫問頂，把鋼筋網(wǎng)或金屬網(wǎng)、鋼帶放在臨時(shí)支護(hù)頂架上綁緊，啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)油泵升起臨時(shí)支護(hù)到未支護(hù)的空頂下，達(dá)到額定初撐力;在有臨時(shí)支護(hù)的頂板下逐排進(jìn)行錨桿、錨索永久支護(hù)施工。
相較于傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)方式，機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置具有如下優(yōu)越性：
1）進(jìn)一步優(yōu)化了煤巷掘進(jìn)施工工藝，提高了臨時(shí)支護(hù)的安全性和可靠性;
2）掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺由原來的1.8米增加到2.7米，提高了掘進(jìn)效率和單進(jìn)水平;
3）采用液壓機(jī)械支護(hù)，避免了工人進(jìn)入空頂區(qū)作業(yè)的危險(xiǎn);
4）超前支護(hù)方式由原來的被動(dòng)支護(hù)變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù)，支護(hù)能力達(dá)到1.5T;
5）支護(hù)裝置可根據(jù)頂板傾斜程度適當(dāng)調(diào)節(jié)伸縮油缸，以適應(yīng)不同條件下的頂板狀況，確保超前支護(hù)緊貼頂板;（下轉(zhuǎn)第310頁）
（上接第288頁）6）該系統(tǒng)通過控制閥控制各部件的動(dòng)作，從根本上改變了傳統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)方式，能夠隨掘進(jìn)機(jī)行走，動(dòng)力由掘進(jìn)機(jī)提供;
7）操作簡單，操作閥組少，管路少，便于維護(hù);
8）支護(hù)面積大，支護(hù)強(qiáng)度高，給工人創(chuàng)造了安全的作業(yè)環(huán)境，大大提高了掘進(jìn)工作面安全性。
7 結(jié) 論
通過對(duì)比分析和井下實(shí)踐證明，潘二煤礦復(fù)雜的地質(zhì)條件和頂板狀況下，采用該裝置可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化臨時(shí)支護(hù)。對(duì)工作面空頂區(qū)可實(shí)現(xiàn)快速支護(hù)，并且相對(duì)傳統(tǒng)方式可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)支撐頂板，徹底解決了掘進(jìn)工作面錨桿支護(hù)時(shí)部分時(shí)間空頂作業(yè)問題，消除了空頂作業(yè)的安全隱患，杜絕了因空頂作業(yè)造成的工傷事故。
在提高綜掘掘進(jìn)速度的同時(shí)，還能保障錨桿支護(hù)的安全性，進(jìn)一步提高了潘二煤礦綜掘機(jī)械化水平。
[摘 要]掘進(jìn)機(jī)作為巷道綜掘機(jī)械化的關(guān)鍵設(shè)備，它性能的好壞影響巷道掘進(jìn)的速度和質(zhì)量。在煤礦日常掘進(jìn)過程中掘進(jìn)機(jī)經(jīng)常會(huì)遇到種種故障。本文結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)常見故障進(jìn)行分析。
一、截割機(jī)構(gòu)常見的故障及處理。
（1）截割電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷。當(dāng)截割負(fù)荷在給定值百分之二百以上且持續(xù)超過時(shí)間10秒，截割電機(jī)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)負(fù)荷降低后，截割電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)復(fù)位。
（2）截割電動(dòng)機(jī)溫度過高。當(dāng)截割電動(dòng)機(jī)溫度過高時(shí)，繼電器就動(dòng)作，使截割電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)截割電動(dòng)機(jī)溫度超過170度時(shí)，定子繞組的熱敏原件通過轉(zhuǎn)換發(fā)出指令訊號(hào)，電磁開關(guān)箱信號(hào)顯示器的綠燈亮起，截割電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。溫度下降約三分鐘后，電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
（3）截割頭軸承損壞或延伸部軸承損壞。截割頭軸承損壞或伸縮部軸承損壞，都不能正常傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，因而導(dǎo)致截割頭不動(dòng)作。處理的方法是更換損壞的軸承，但在井下作業(yè)環(huán)境條件時(shí)，難度較大。最好的方法是更換整個(gè)截割頭伸縮部。
（4）減速器內(nèi)部軸承或齒輪損壞。出現(xiàn)這類事故時(shí)，截割頭減速器內(nèi)部有異常的雜音，極易判斷出故障的原因。減速器軸承損壞或者齒輪損壞，使減速器不能傳遞扭矩，導(dǎo)致截割頭不能運(yùn)轉(zhuǎn)。這種故障的處理方法是打開減速器，檢查內(nèi)部，更換損壞的齒輪或軸承。
（5）截割滾筒內(nèi)花鍵嚴(yán)重磨損。截割滾筒與輸出主軸通過內(nèi)花鍵聯(lián)接，輸出主軸是花鍵軸，滾筒為花鍵套。如果出現(xiàn)磨損嚴(yán)重現(xiàn)象，便導(dǎo)致截割滾筒不轉(zhuǎn)。判斷這種故障極為簡單，只要輸出主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而滾筒不轉(zhuǎn)動(dòng)，就可判斷這類故障。處理的方法是拆卸滾筒，檢查時(shí)花鍵軸還是花鍵套磨損嚴(yán)重。如花鍵套損壞，更換滾筒。如輸出主軸損壞，則更換截割頭伸縮部。
二、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)常見故障及處理
（1）刮板輸送機(jī)卡鏈。掘進(jìn)機(jī)使用過程中，刮板機(jī)卡鏈的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，其原因主要有：一是由于鏈條過松，兩邊鏈條張緊后長短不等造成跳鏈；二是鏈輪處卡有巖石或異物卡鏈；三是因二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)出貨不及時(shí)，造成刮板機(jī)頭積貨后矸石異物被帶入刮板機(jī)下部，造成卡鏈；四是脫鏈器損壞或丟失。前兩種處理方法是調(diào)整和更換刮板鏈條，使其長度相等，松緊適度，及時(shí)清理卡在鏈輪處的矸石；第三種原因造成的卡鏈，需要往返運(yùn)行刮板機(jī)，使刮板鏈帶出刮板機(jī)下部矸石，預(yù)防方法是根據(jù)二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)的出貨能力適當(dāng)控制刮板機(jī)馬達(dá)轉(zhuǎn)速。第四則要及時(shí)更換安裝脫鏈器。
（2）刮板輸送機(jī)斷鏈。造成斷鏈的原因有：鏈條節(jié)距不等，刮板鏈過松活或過緊，鏈輪中卡住巖石或異物，鏈條過度磨損，卡鏈時(shí)不及時(shí)處理硬拉，掃底時(shí)截割部與改向鏈輪干涉等。處理方法是拆檢更換鏈條，清理異物，掃底時(shí)將鏟板下壓，避免與截割部發(fā)生干涉。
三、行走機(jī)構(gòu)故障與維護(hù)
（1） 行走馬達(dá)故障。行走馬達(dá)故障的原因有：一是先導(dǎo)管堵塞或漏液；二是馬達(dá)泄漏大或者馬達(dá)內(nèi)部故障。處理的方法是：一是更換新的先導(dǎo)管；二是更換行走液壓馬達(dá)。
（2）液壓馬達(dá)過載，安全閥調(diào)整壓力低。這種原因也會(huì)造成履帶不行走。處理的方法是重新調(diào)整過載安全閥。
（3）行走制動(dòng)器不能完全打開。如果掘進(jìn)機(jī)行走時(shí)，其行走制動(dòng)器不能完全打開，將會(huì)加大行走阻力，導(dǎo)致行走困難或不行走。造成行走制動(dòng)器不能完全打開的原因有：一是控制制動(dòng)器的減壓閥或梭閥損壞；二是制動(dòng)器泄露或內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞。處理方法：一是更換減壓閥和梭閥；二是更換制動(dòng)器。
（4）張緊用的溢流閥（單向閥）泄漏大或者損壞。溢流閥的作用是使履帶張緊液壓缸始終處于伸出狀態(tài)，保持履帶適宜的張緊程度。由于溢流閥泄漏大或者損壞，不能使其始終保持伸出狀態(tài)，致使履帶鏈松馳。處理的方法是更換新的溢流閥。
四、液壓系統(tǒng)常見故障及處理
煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的油溫過高而引起的故障。發(fā)生這類故障的原因分析如下：一是液壓泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重。液壓泵內(nèi)壓力調(diào)得太高，泵內(nèi)零部件磨損嚴(yán)重導(dǎo)致密封間隙變大，執(zhí)行元件的密封裝置損壞嚴(yán)重，泵內(nèi)油液粘度太低等，都會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)泄漏加劇。二是液壓系統(tǒng)沒有卸荷回路，當(dāng)工作完成后不再需要壓力油時(shí)，大量高壓油液仍滯留在溢流閥中。當(dāng)系統(tǒng)暫停工作時(shí)，如果液壓泵還是以溢流閥調(diào)定的工作值來排油液回油箱，就會(huì)使油液發(fā)熱，造成功率損失，因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的壓力來運(yùn)轉(zhuǎn)，減少油泵的輸出功率，從而減少油液的發(fā)熱，節(jié)約能量，延長系統(tǒng)的使用壽命；三是使用的油液粘度過大，造成過大的液壓損失。粘度是工作液體的主要性能之一，使用的液體粘度越大，液壓系統(tǒng)的機(jī)械摩擦和壓力就越大，使阻力和系統(tǒng)的壓降也在不斷增加，造成溫度升高，功率下降；四是冷卻油的容器內(nèi)被堵塞了，造成容器里的冷卻水不能循環(huán)使用而使油液的溫度升高，或冷卻水的量不夠，不足以把液壓系統(tǒng)內(nèi)的熱量帶走而使油液的溫度升高。這些問題的的處理方法基本是更換油箱內(nèi)的液壓油，調(diào)節(jié)水的流量，開機(jī)作業(yè)時(shí)必須開水。如果因冷卻液內(nèi)部阻塞所致，可拆卸清理冷卻器，或者更換冷卻器。
[摘 要] 為了進(jìn)一步提高煤礦掘進(jìn)系統(tǒng)工作能力，有效控制操作故障，在使用煤礦掘進(jìn)機(jī)電控性能的同時(shí)，必須根據(jù)PLC可編程控制器使用要求，讓放大器和PLC發(fā)揮最大功能。在降低控制設(shè)備復(fù)雜程度的同時(shí)，方便維護(hù)工作順利開展，減少故障。另外，PLC能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，對(duì)實(shí)現(xiàn)故障自振、缺相保護(hù)以及過載具有重要作用，在保障掘進(jìn)機(jī)安全運(yùn)行的同時(shí)，也取得了良好的成果。本文結(jié)合PLC控制的煤礦掘進(jìn)機(jī)電控制系統(tǒng)，對(duì)PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工作原理以及主控系統(tǒng)進(jìn)行了簡要的探究和闡述。
[關(guān)鍵詞] PLC控制； 煤礦掘進(jìn)機(jī)； 電控系統(tǒng)； 設(shè)計(jì)
隨著我國煤礦生產(chǎn)能力增強(qiáng)以及安全生產(chǎn)的需求，掘進(jìn)機(jī)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛，并且逐步成為不可或缺的設(shè)備。在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的影響下，傳統(tǒng)的、落后的掘進(jìn)方式逐漸被機(jī)械化、先進(jìn)的掘進(jìn)方式代替，在時(shí)代與生產(chǎn)的雙重壓力下，國產(chǎn)重型掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)。在傳統(tǒng)的煤礦掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)中，大多使用繼電器和接觸器的系統(tǒng)，在大范圍繼電器使用中，效率低、速度慢大大影響了整個(gè)掘進(jìn)機(jī)的工作效率。PLC可編程控制器具有穩(wěn)定性好、可靠性高，在強(qiáng)烈、高溫環(huán)境下都能不間斷、長時(shí)間運(yùn)行的特點(diǎn)，所以在煤礦掘進(jìn)機(jī)電控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。另外，由于掘進(jìn)機(jī)中需要配備多臺(tái)電機(jī)，為了正常工作，所以它們之間會(huì)存在一定閉鎖問題。而PLC控制則能避免不可靠、閉鎖接點(diǎn)多等問題，在良好的記憶功能中，它能及時(shí)查出PLC控制器輸入信息。
一 PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及工作原理
在掘進(jìn)機(jī)設(shè)備中，主要由電控箱和開關(guān)箱組成，和照明燈、電鈴、急停按鈕、油位繼電器、工作結(jié)構(gòu)共同組成掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)。在液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)配合中，逐步實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械作業(yè)，同時(shí)還能對(duì)油泵、超載、絕緣、斷相、截割進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)控。在煤礦掘進(jìn)中，為了保障電控要求，必須根據(jù)電控設(shè)備要求，將各種信號(hào)輸?shù)絇LC中，再對(duì)特殊模塊以及PLC進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。
（一）PLC主要結(jié)構(gòu)
PLC作為新型的電子控制裝置，它是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行裝置控制的形式。同時(shí)它也是程序化設(shè)計(jì)的結(jié)果，是當(dāng)今機(jī)電生產(chǎn)發(fā)展的結(jié)果。PLC主要包括：電源、CPU、存儲(chǔ)器以及輸出輸入模塊[1]。
電源作為煤礦掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，可以直接將交流電與可編程控制器相連。CPU，又稱中央處理單元，它是整個(gè)可編程控制器的優(yōu)秀，每個(gè)PLC都必須配備一個(gè)CPU。CPU是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)的過程，通過分析、計(jì)算后可以直接對(duì)裝置或者電路進(jìn)行控制。另外，CPU存儲(chǔ)能力和數(shù)據(jù)處理進(jìn)程最PLC公正效率具有重要影響，例如：工作容量、控制規(guī)模、工作速度等，都是不可缺少的參數(shù)。
在輸出輸入模塊中，作為所需控制電路與可編程控制器的連接模塊，主要包括開關(guān)量輸出、輸入，模擬量輸出、輸入等。在存儲(chǔ)器中，主要包括用戶程序和系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，系統(tǒng)存儲(chǔ)主管系統(tǒng)軟件，用戶存儲(chǔ)管理用戶使用的軟件。可編程控制器的功能主義包括：限時(shí)、條件、步進(jìn)、聯(lián)網(wǎng)、通信、數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換[2]等。限時(shí)控制可以為控制器提供多個(gè)定時(shí)器，在指令設(shè)定的過程中，擁有便利的改動(dòng)、調(diào)動(dòng)工序。條件控制，是對(duì)可編程控制器進(jìn)行指令設(shè)置，它可以對(duì)繼電器串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)進(jìn)行處理。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化應(yīng)用范圍越來越廣。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了促進(jìn)煤礦掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)發(fā)展，基于PLC控制的機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用范圍變得更加合理、科學(xué)。
（二）PLC電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在硬件設(shè)計(jì)中，PLC控制根據(jù)信號(hào)控制主回路、采集中的通斷控制故障狀態(tài)或者綜合保護(hù)顯示，主要包括：主腔門蓋、回路單元、操作箱以及接線箱等。
主腔門蓋[3]主要包括：SPU（穩(wěn)壓電源）、PLC（可編程控制系統(tǒng)）、S傳感器、R繼電器、EM擴(kuò)展模塊、RPB中繼電源板等相關(guān)部件，布置框架如圖一所示。
操作箱主要由萬能開關(guān)、顯示屏以及行程開關(guān)構(gòu)成，它的原理如圖二所示。最后，主回路單元?jiǎng)t由真空交流接觸元件構(gòu)成，進(jìn)而保障電控機(jī)電路分?jǐn)嗪烷]合，有效控制變壓器、熔斷器互感器以及換相開關(guān)等。
（二）工作原理
煤礦掘進(jìn)機(jī)的電控系統(tǒng)由PLC完成，也就是完成控制信號(hào)采集，在通斷控制的同時(shí)，顯示故障產(chǎn)生時(shí)的故障狀態(tài)以及綜合保護(hù)。
1、主回路
交流電壓主回路通過換相開關(guān)隔離，將其分成兩路，一路主管FU1熔斷器到變換器控制的T1、T2，另外一路則是轉(zhuǎn)載電動(dòng)機(jī)、截割。油泵提供的電源狀況。油泵電動(dòng)機(jī)通常以真空接觸器作為開關(guān)，由RC1電壓保護(hù)吸收主回路電壓，通過Sensors1I和CT1A―CT1C為模擬量提供對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；在正確判斷電流工作狀況的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行斷相、短路、過載保護(hù)。
在電動(dòng)機(jī)截割中，通常以VACC2接觸器作為開關(guān)，用電壓保護(hù)器RC2作為具體的電壓操作程序；通過Sensors2I和CT2A―CT2C為AI2模塊提供信號(hào)，從而正確的判斷出過載和電流。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)載電路中，通常以VACC3接觸器作為開關(guān)，RC3吸收回路電壓，通過Sensors3I和CT3A―CT3C為AI3提供信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)斷相、短路和過載保護(hù)。
2、保護(hù)回路
在PLC控制的煤礦掘進(jìn)機(jī)電控制系統(tǒng)中，保護(hù)回路又稱漏電檢測，在油泵回路中，主要由漏電閉鎖、電源板、傳感器等相關(guān)元件組成，再將漏電信號(hào)傳入模擬量，進(jìn)行漏電保護(hù)。照明漏電保護(hù)則由LDJ―24插件[4]組成，回路正常時(shí)，常閉接點(diǎn)閉合，繼電器得電吸合，最后再送出照明電源。當(dāng)整個(gè)回路出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，插件接點(diǎn)就會(huì)閉合，在顯示屏顯示漏電故障的同時(shí)，接點(diǎn)被打開，斷電器自動(dòng)切開回路電源。
為了保障煤礦掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)上述功能，必須進(jìn)行簡單可行、安全可靠的軟件系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還必須注意各種電機(jī)閉鎖和保護(hù)輸入關(guān)系。在系統(tǒng)因素分析中，最重要的是反轉(zhuǎn)閉鎖和正轉(zhuǎn)閉鎖，軟件設(shè)計(jì)流程如下圖三所示。
二 PLC主控系統(tǒng)以及軟件設(shè)計(jì)
PLC可編程控制適用于各種速度、壓力以及加速度循環(huán)工作，通過無線或者有線遙控聯(lián)接，可以將總線組件以及模擬數(shù)字用在閉環(huán)液壓以及液壓控制系統(tǒng)中。在煤礦掘進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，它可以隨意添加或者拓展組件設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。在多種聯(lián)接方式中，所有輸出、輸入都能由參數(shù)設(shè)定。通過移動(dòng)電話以及解調(diào)器，能夠順利實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，進(jìn)行模塊控制。
（一）PLC主控系統(tǒng)
1、電控系統(tǒng)組成
PLC作為煤礦掘進(jìn)機(jī)的控制中心，一般選用PLVC4為主控制器，DC24為供電電源，有3路數(shù)字輸入，4路模擬輸入，4路輸出通常用于IPWM（開關(guān)閥）或者電磁鐵比例，輸出電流最大時(shí)可以達(dá)到2200mA，也可以直接驅(qū)動(dòng)電磁鐵比例，并且不需要任何放大器，其主控系統(tǒng)框架如下圖四所示。
在PLVC4中，主控制器作為整個(gè)煤礦掘進(jìn)機(jī)的控制中心，一般選用兩臺(tái)進(jìn)行控制。一臺(tái)為IPWM主站驅(qū)動(dòng)型，用來驅(qū)動(dòng)需要精確速度的電磁閥，例如：切割臂回轉(zhuǎn)、升降、行走等；另外一臺(tái)則作為從站，主要用來驅(qū)動(dòng)星輪、運(yùn)輸、鏟板升降或者轉(zhuǎn)載的正反轉(zhuǎn)。
對(duì)于安全柵，一般安裝在相對(duì)安全的場所，作為非本安電氣設(shè)備與本安電氣設(shè)備相連的設(shè)備，能夠直接傳入現(xiàn)場設(shè)備的安全值內(nèi)部，進(jìn)而不斷保障現(xiàn)場人員、設(shè)備、生產(chǎn)的安全性。在操作站模塊中，一般采用本質(zhì)的安全性操作，縮短操作空間，電控箱和操作站的連接方式一般為通信方式，在減小電控箱和操作站控制設(shè)備和連接線的同時(shí)，縮短掘進(jìn)機(jī)高度，方便系統(tǒng)維護(hù)進(jìn)程。操作站的主要內(nèi)容包括：機(jī)型故障、標(biāo)志、文本顯示、時(shí)間顯示、當(dāng)前動(dòng)作、最后動(dòng)作、電動(dòng)機(jī)故障特征、電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、通信接收、數(shù)據(jù)接收、警告、報(bào)警指示燈等。該系統(tǒng)既可以顯示電動(dòng)機(jī)故障代碼、停止原因，還可以為相關(guān)工作人員提供維護(hù)者參考，從而讓故障解決過程更加快速、方便。
另外，在漏電模塊檢測中，煤礦掘進(jìn)機(jī)工作電壓被分成1140V或者660V兩種情況[5]，同時(shí)在兩種電壓等級(jí)下，閉鎖值也不一樣，在等級(jí)為1140V中，動(dòng)作值為40千歐，返回值為60千歐；在等級(jí)為660V的情況下，返回值為33千歐，動(dòng)作值為22千歐。并且PLVC4和漏電模塊檢測為主要的通信連接方式，PLVC4通過煤礦控制系統(tǒng)決定閉鎖功能關(guān)閉或者開啟，以及660V、1140V電壓切換。為了有效控制電壓出現(xiàn)漏電模塊檢測現(xiàn)象，可以進(jìn)行漏電檢測，一旦發(fā)現(xiàn)有漏電檢測或者通信異常時(shí)，啟動(dòng)閉鎖電動(dòng)機(jī)。
2、電控系統(tǒng)工作原理
在PLVC煤礦掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)中，比例閥驅(qū)動(dòng)通常采用兩個(gè)PLVC4可編程控制器，通過Can―Bus就能連接，當(dāng)IPWM[6]輸出后，再作為主站工作。在這過程中，由于PLVC4安裝有隔爆電控箱，本質(zhì)型安全箱被安裝在操作站外部，所以通過安全柵就能竄入本安設(shè)備的安全值范圍，進(jìn)而保障現(xiàn)場人員、設(shè)備以及生產(chǎn)安全。對(duì)于現(xiàn)場操作人員，一般可以通過操作站電機(jī)進(jìn)行按鈕輸入，通過安全柵、RS―485、RS―232進(jìn)行PLVC4控制器轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。或者也可以通過遙控模塊、遙控器、RS―232、安全柵、RS―485進(jìn)行整機(jī)控制。當(dāng)煤礦電動(dòng)機(jī)保護(hù)和檢測通過電流檢測信號(hào)進(jìn)入PLVC4時(shí)，只要反復(fù)解算時(shí)限，就可以對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)（如圖五所示）。
（二）軟件設(shè)計(jì)
在煤礦掘進(jìn)機(jī)軟件設(shè)計(jì)中是，PLVC控制根據(jù)OpenPCS 4.2.3編程程序要求，進(jìn)行STL語言編程，從而實(shí)現(xiàn)比例閥線短路、斷線檢測。通過通信路段，將相關(guān)信號(hào)發(fā)送到操作站。電磁閥檢測結(jié)果如下：通道號(hào)CHANNEL從1000開始為通信使用，55個(gè)字的操作站從通道1000到1054一直作為操作站通信區(qū)域，1055到1064為漏電檢測的通信區(qū)域，1065到1070之間為遙控通信區(qū)域。
在這過程中，PLVC通過terminal終端配置軟件，可以得到PWM、IPWM通道的最大輸出電流、下降或者上升時(shí)間、通信地址、通信速度等，通過數(shù)據(jù)保存，進(jìn)而達(dá)到煤礦掘進(jìn)機(jī)迅速出廠的要求。
結(jié)束語
PLC作為當(dāng)下新型的控制器，由于信息傳輸方便、邏輯能力強(qiáng)、安全系數(shù)高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的繼電控制器，并且廣泛應(yīng)用于繼電一體化中。隨著先進(jìn)的生產(chǎn)關(guān)系以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為了進(jìn)一步完善PLC制作，必須根據(jù)PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工作原理以及主控系統(tǒng)相關(guān)特征以及要求，不斷增強(qiáng)PLC在煤礦掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方案以及應(yīng)用效益。
摘要：煤礦掘進(jìn)工作面越來越長，那么其供電安全方面也會(huì)存在諸多隱患，本文主要簡單分析了煤礦井下掘進(jìn)工作面的狀況，同時(shí)分析了供電方法，并且提出了煤礦井下設(shè)備節(jié)能的措施。
關(guān)鍵詞：煤礦井下；掘進(jìn)機(jī)；遠(yuǎn)距離供電
引言
煤礦井下的掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備具有線路鋪設(shè)距離遠(yuǎn)、適用范圍大、種類繁多且運(yùn)行時(shí)間長等特點(diǎn)，對(duì)井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能管理要采取多方面、多角度、全方位的措施進(jìn)行耗電量大等問題的解決，針對(duì)不同礦井，選用適合的掘進(jìn)設(shè)備，從而達(dá)到節(jié)約用電的目的。本文主要結(jié)合目前各大煤礦的生產(chǎn)實(shí)際情況，從掘進(jìn)供電設(shè)備的選擇以及井下掘進(jìn)設(shè)備的管理使用兩個(gè)大方面，淺析煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能措施。
1、礦井掘進(jìn)工作面狀況
井下掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備主要有綜掘機(jī)、鉆車等，采用電壓等級(jí)為1140V，在正常掘進(jìn)施工循環(huán)時(shí)，一個(gè)掘進(jìn)工作面的負(fù)荷可達(dá)780KW（主要設(shè)備配置見表1），最大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流就在800A以上，按2200米的供電距離、供電電纜截面95mm供電變壓器1000KVA進(jìn)行計(jì)算，最遠(yuǎn)點(diǎn)兩相短路電流達(dá)到950A。按照《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則》速斷保護(hù)安全系數(shù)的要求，速斷定值為不大于633A，因此根本滿足不了掘進(jìn)工作面設(shè)備的安全運(yùn)行。
表1井下主要掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備配置
2、電氣原理分析
2.1、現(xiàn)行防爆電器產(chǎn)品的缺陷
我國煤礦井下高低壓系統(tǒng)供電和控制設(shè)備普遍采用礦用隔爆型,隔爆結(jié)構(gòu)一直沿用六七十年代蘇聯(lián)的型式,雖然在煤炭生產(chǎn)中起到了很重要的作用,但由于其結(jié)構(gòu)不合理,技術(shù)上一直未能解決工人違章作業(yè),產(chǎn)生電火花引起瓦斯煤塵爆炸事故的發(fā)生。特別是近年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,對(duì)煤炭的需求日益增加,帶來的是煤炭生產(chǎn)供不應(yīng)求。大多數(shù)煤礦為了多出煤,加班加點(diǎn)生產(chǎn)。有些煤礦為了縮短時(shí)間,井下采掘供電和控制設(shè)備搬遷、設(shè)備更換和維護(hù)時(shí),嚴(yán)重違反《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,在沒有停掉上級(jí)開關(guān)電源的情況下,打開接線腔帶電作業(yè),其后果往往造成人身觸電和瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
2.2、原理探討
從異步電動(dòng)機(jī)的等效電路中可知，異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)所需要的無功功率由兩部分組成:一部分是勵(lì)磁支路所需的無功功率;另一部分是負(fù)荷支路所需的無功功率。異步電動(dòng)機(jī)主要是勵(lì)磁支路所需的無功功率，當(dāng)負(fù)荷從由零到滿載時(shí)，其變化很小，隨負(fù)荷的增加而略有下降;而負(fù)荷支路所需的無功功率隨負(fù)荷增加而增加，其值一般要比勵(lì)磁支路所需的無功功率要小，異步電動(dòng)機(jī)容量越小，相對(duì)的比例也越小。
純電感負(fù)載中的電流IL滯后電壓90°;純電容負(fù)載的電流IC則超前電壓90°。可見電容中的電流與電感中的電流相差180°，其能夠相互抵消。相應(yīng)達(dá)到了補(bǔ)償目的。
BBW1型礦用隔爆型無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置可以對(duì)煤礦井下的中、低壓供電系統(tǒng)頻繁變化的無功量及時(shí)跟蹤，自動(dòng)投切電容器組，具有安裝簡單、隔爆性能優(yōu)良、保護(hù)完善、安全可靠、智能化程度高等特點(diǎn)。還可使所控制補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的線電流下降30%以上，功率因數(shù)提高到0.95以上，提高線路端電壓5%左右，減小因感性負(fù)載啟動(dòng)時(shí)浪涌電流的沖擊50%以上。使供電電壓波動(dòng)平穩(wěn)，減少供電系統(tǒng)的線路損耗，節(jié)能效果顯著。由于是對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離供電的端電壓進(jìn)行補(bǔ)償，所以就不能采用某些類型饋電開關(guān)中的相敏短路保護(hù)功能，進(jìn)行供電線路的短路保護(hù)，因?yàn)橄嗝舯Ｗo(hù)是判斷功率因數(shù)的，所以不適合該解決方法，采用鑒幅式的短路保護(hù)理論上還是可靠的，就該掘進(jìn)工作面的遠(yuǎn)距離供電技術(shù)實(shí)踐，為保障掘進(jìn)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和供電系統(tǒng)的可靠性也提供了一種思路。
2.3、分級(jí)閉鎖產(chǎn)品的設(shè)計(jì)
煤礦電氣項(xiàng)目開發(fā)組在充分分析現(xiàn)有防爆電器防爆結(jié)構(gòu)所存在缺陷的基礎(chǔ)上,研究設(shè)計(jì)了礦用隔爆型分級(jí)閉鎖技術(shù),首先在真空電磁起動(dòng)器、煤電鉆變壓器綜合保護(hù)裝置和照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置產(chǎn)品上,實(shí)現(xiàn)礦用隔爆型分級(jí)閉鎖技術(shù)。即該系列產(chǎn)品的接線腔設(shè)有機(jī)械-電氣閉鎖裝置,打開接線腔蓋板進(jìn)行維護(hù)作業(yè)時(shí),其相應(yīng)接線腔的電源就要斷電。為此設(shè)置兩個(gè)接線腔:一個(gè)是電源接線腔,一個(gè)是負(fù)載接線腔,兩個(gè)接線腔設(shè)計(jì)為獨(dú)立隔爆型式。其主要目的是為了在打開負(fù)載接線腔進(jìn)行作業(yè)時(shí),只停掉本級(jí)設(shè)備和下級(jí)關(guān)聯(lián)設(shè)備,不但縮小了停電范圍,而且節(jié)省了作業(yè)時(shí)間;當(dāng)違章打開電源接線腔時(shí),上級(jí)電源斷開,避免了產(chǎn)生電火花造成的觸電和瓦斯爆炸事故。
主腔機(jī)械―――電氣閉鎖裝置由兩部分構(gòu)成,分別是控制電源閉鎖機(jī)構(gòu)和主電路閉鎖機(jī)構(gòu),當(dāng)操作人員欲打開主隔爆腔時(shí),首先必須將隔離開關(guān)手柄搬到“分”的位置,此時(shí)方能操作機(jī)械閉鎖桿,使其退到機(jī)械閉鎖限位槽內(nèi),機(jī)械閉鎖壓板解鎖,此時(shí)主隔爆腔內(nèi)電源側(cè)仍然帶電。這時(shí)工人如違章打開主隔爆腔,主隔爆腔內(nèi)電氣閉鎖機(jī)構(gòu)的電氣閉鎖壓板移動(dòng),壓縮行程開關(guān)的行程,行程開關(guān)接點(diǎn)閉合,使上級(jí)開關(guān)斷電,實(shí)現(xiàn)了主隔爆腔機(jī)械―――電氣閉鎖。
2.4、選擇性斷電保護(hù)原理
分析該供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為三級(jí)選擇性斷電,即總饋電開關(guān)為一級(jí),分支饋電開關(guān)為二級(jí),電磁起動(dòng)器為三級(jí),稱之為三級(jí)選擇性斷電原理。上下級(jí)動(dòng)作保護(hù)時(shí)限級(jí)差為200~500ms,可根據(jù)需要人為整定。而違章作業(yè)打開蓋板的時(shí)間>1min,打開主腔的時(shí)間>10ms,即打開接線腔蓋板或主腔前,保證上級(jí)開關(guān)斷電,完全滿足上級(jí)斷電時(shí)間的要求。
2.5、相敏保護(hù)器在遠(yuǎn)距離供電之中的應(yīng)用
BXL1-400型相敏保護(hù)器是由保護(hù)插件，底座，電流互感器和輔助電源變壓器等四部分組成。在保護(hù)插件上裝有電流分檔調(diào)節(jié)開關(guān)，可進(jìn)行高低檔電流調(diào)節(jié)。整定電流調(diào)節(jié)開關(guān)供整定電流用。短路倍數(shù)撥碼開關(guān)供整定用。相序調(diào)節(jié)開關(guān)，保護(hù)插件與底座之間由插件聯(lián)接。底座與電流互感器、輔助電流變壓器、中間繼電器等由導(dǎo)線進(jìn)行連接。
在三相供電系統(tǒng)中，由于三相電流和電壓大小相等，相位互差為120°，因此用一相電流和電壓就能反映三相對(duì)稱性系統(tǒng)的電氣參數(shù)的變化情況。BXL1-400型采用的是B相電流和BC線電壓，由于在遠(yuǎn)距離供電系統(tǒng)中，當(dāng)供電系統(tǒng)遠(yuǎn)端短路電流與電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流相差不多時(shí)，短路功率因數(shù)可以近似為%，而電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)功率因數(shù)僅為0.5左右，所以，在短路時(shí)保持電壓大于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)的保持電壓，這樣就將系統(tǒng)正常峰值和短路電流區(qū)分開了，一旦保持電壓超過短路動(dòng)作電流整定值時(shí)，保護(hù)器就會(huì)向開關(guān)發(fā)出跳閘信號(hào)，使開關(guān)起保護(hù)作用。
BXL-400相敏保護(hù)器體積小，可裝在DW-80系列的饋電開關(guān)中使用，其特點(diǎn)是安裝方便，費(fèi)用少，保護(hù)范圍大，動(dòng)作靈敏可靠，實(shí)踐證明，BXL-400型相敏保護(hù)器完全能滿足礦井遠(yuǎn)距離安全供電的要求，是一種值得推廣的新技術(shù)。
4、結(jié)語
煤炭是人類社會(huì)賴以生存的能源基礎(chǔ)，在“節(jié)能減排”的大社會(huì)背景下，節(jié)約煤炭開采本身的能源消耗，對(duì)節(jié)能減排有著重大的意義。選擇先進(jìn)節(jié)能的井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備，科學(xué)合理的對(duì)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行使用、管理和維護(hù)，是井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備最有效的節(jié)能途徑。
摘要：在煤礦巷道挖掘普遍實(shí)施機(jī)械化的今天，掘進(jìn)機(jī)日常的檢查和故障維修成了每一個(gè)煤礦機(jī)修人員的必會(huì)的一項(xiàng)工作。為了及時(shí)消除事故隱患，使機(jī)器設(shè)備能充分發(fā)揮作用，特別是能盡早發(fā)現(xiàn)機(jī)器各部的異常現(xiàn)象，并采取相應(yīng)的處理措施是非常重要的。本文主要探討煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備故障診斷及維護(hù)。
關(guān)鍵詞：井下掘進(jìn)機(jī) 機(jī)電設(shè)備 故障
隨著我國煤炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行性能，對(duì)于煤炭企業(yè)確保安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高，發(fā)揮著越來越大的重要作用。所以，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)，就提出了更高的要求。煤礦的機(jī)電設(shè)備管理，要從基礎(chǔ)工作做起，用經(jīng)濟(jì)杠桿為手段，以確保礦井機(jī)電設(shè)備安全性為中心，扎實(shí)地搞好管理工作，保證礦井機(jī)電設(shè)備可靠、高效、安全地運(yùn)行[1]。
一、煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備故障診斷
使用掘進(jìn)機(jī)的礦井要建立嚴(yán)格的維修制度，嚴(yán)格執(zhí)行部制定的設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)和檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。要堅(jiān)持“以預(yù)防為主”的原則，不要等出了故障再去處理，而是要把故障消滅于未然。
1.日檢
（1）檢查截齒與齒座有無損壞、丟失，更換不合格的截齒。（2）檢查噴嘴是否損壞、丟失與堵塞，清理堵塞的噴嘴，更換補(bǔ)齊噴嘴。（3）在液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，檢查油箱內(nèi)的油位，若油位偏低應(yīng)補(bǔ)充液壓油。檢查各減速器中的油位，若油位偏低應(yīng)補(bǔ)充潤滑油。用油槍向各注油點(diǎn)注入潤滑脂。（4）檢查并擰緊松動(dòng)的螺栓，檢查所有的油管和水管是否有泄漏現(xiàn)象。（5）應(yīng)使所有控制連桿的動(dòng)作靈活。
2.周檢
（1）檢查履帶板是否彎曲、有無斷裂。檢查履帶鏈的張緊程度。（2）檢查各聯(lián)軸器是否牢固可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。（3）檢查刮板鏈、溜槽及鏟板的磨損情況，檢查刮板鏈的張緊程度。（4）檢查膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)托架上的螺栓是否牢固可靠。檢查轉(zhuǎn)載機(jī)的張緊程度和膠帶連接扣是否完好。（5）拆下鏟板升降油缸的護(hù)罩，檢查固定螺栓和軟管是否緊固和完好。（6）清洗和潤滑所有的操縱手把。通過壓力表檢查各油路的壓力是否符合規(guī)定要求。
3.月檢
（1）包括日檢和周檢的內(nèi)容。（2）將不符合要求的潤滑油從減速器中放凈，重新注油到所要求的油（3）使冷卻水倒流，以清洗供水系統(tǒng)。
4.季檢
更換液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的油，清洗油箱內(nèi)部。
5.半年檢查
（1）檢查所有減速器中的齒輪和軸承，必要時(shí)予以更換。（2）拆下所有的油缸，檢查、清洗或修理。（3）用潤滑脂潤滑電動(dòng)機(jī)軸承[2]。
二、煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備故障的維護(hù)
機(jī)器安全作業(yè)和良好的備用狀態(tài)在于嚴(yán)格遵守維護(hù)規(guī)程，并做好維護(hù)工作，其中包括按規(guī)定周期注油換油。一旦發(fā)現(xiàn)任何微小的故障都應(yīng)及時(shí)排除，以防止重大事故的發(fā)生。
1.切割減速器的透氣孔
切割減速器的下部開有透氣孔，必須每天檢查，必要時(shí)進(jìn)行清理。
2.切割頭的緊固
各用三副脹套將兩個(gè)切割頭連接在切割減速器輸出軸的兩端。安裝切割頭時(shí)要特別注意脹套的安裝細(xì)則。脹套不是自動(dòng)定心的，在安裝第一組時(shí)，用隨機(jī)專用工具進(jìn)行定位。施加于拉緊螺釘?shù)呐ぞ貫?45N?m，在任何情況下，都不要使用更大的扭矩。為了能確定切割頭是否因受力而不對(duì)中，在安裝切割頭時(shí)，一定要使兩個(gè)油嘴在一條水平線上[3]。
3.齒輪在轉(zhuǎn)臺(tái)上的緊固
使轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生水平擺動(dòng)的齒輪用脹套將其連接到盤形支座的軸上。齒圈偏離原安裝角將使切割臂偏離中心位置，致使切割臂位于機(jī)器縱向軸線的一側(cè)。為使切割臂恢復(fù)到機(jī)器縱向軸線的位置上，操作者必須采取以下措施：（1）旋轉(zhuǎn)切割臂使其回復(fù)到機(jī)器的正中位置，然后把切割臂降低到地面上。操作過程中，要把切割臂準(zhǔn)確地落在機(jī)器的縱軸線上。（2）用兩個(gè)壓板把齒圈固定在適當(dāng)位置上。但要注意，兩個(gè)壓板不可壓的太緊，以便能將齒圈移動(dòng)到準(zhǔn)確位置。（3）卸下脹套。（4）取下水平油缸蓋，并卸下活塞。（5）把齒條調(diào)回到中心位置。油缸的兩個(gè)外端面到齒條兩端的距離X必須相等。（6）清洗脹套將其放回原位。（7）安裝脹套時(shí)，必須嚴(yán)格遵循脹套的安裝細(xì)則，分多次緊固脹套的螺釘，正確的扭矩為450N?m。
4.鏟板托架的緊固
為保證鏟板托架不松動(dòng)，則必須對(duì)鏟板托架每周檢查一次。檢查時(shí)，操用者使鏟板上下運(yùn)動(dòng)幾次。
5.刮板輸送機(jī)的連接螺母每周必須檢查
刮板輸送機(jī)和裝載減速器之間的連接螺母，以確保其安裝緊固。發(fā)現(xiàn)螺母稍有松動(dòng)，應(yīng)立即重新緊固。
6.刮板輸送機(jī)鏈條的張緊
當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刮板輸送機(jī)鏈條的下垂度不得超過10mm。如果垂度太大，刮板容易跳鏈。但刮板輸送機(jī)鏈條必須保持一定下垂量，否則機(jī)頭和機(jī)尾的鏈輪及刮板機(jī)鏈條本身將遭受過度磨損。由于物料容易堆積在刮板機(jī)上，所以必須在運(yùn)轉(zhuǎn)清理后方可調(diào)整鏈條的張力。張緊：（1）松開減速器的緊固螺栓。（2）松開調(diào)節(jié)螺桿上的鎖緊螺母，將兩邊減速器調(diào)整至相同的位置。（3）必要時(shí)，短時(shí)開動(dòng)刮板機(jī)后再調(diào)整鏈條的張力。（4）擰緊調(diào)節(jié)螺桿上的鎖緊螺母，并擰緊緊固螺栓。減速器上的緊固螺栓要正確擰緊，如不正確，調(diào)節(jié)螺桿就可能彎曲，減速器上的爪式聯(lián)軸器和刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)軸就有可能損壞[4]。
7.刮板輸送機(jī)安全摩擦離合器
安全摩擦離合器片是由彈簧加載的，每次起動(dòng)都將受到一定程度的磨損。一旦磨損超過一定值，必須減薄彈簧座上的墊圈，使壓力彈簧重新壓緊。當(dāng)墊圈減薄后，摩擦片再度磨損時(shí)就將其更換。每周檢查離合器摩擦片時(shí)，要松開底部的螺塞，檢查是否有油，如果有油存在，說明刮板減速器漏油，必須更換減速器高速軸密封，以保證摩擦片絕對(duì)無油脂。由于摩擦片之間易于粘附，所以存放時(shí)必須把離合器的組件拆散放置。
8.履帶鏈的張緊
當(dāng)掘進(jìn)機(jī)由地面抬起時(shí)，履帶鏈的正確垂度在60-70mm之間。為了張緊履帶，機(jī)器設(shè)有張緊油缸。在油缸中裝入油脂，隨機(jī)工具中備有一個(gè)手動(dòng)油脂槍，進(jìn)行注油張緊。也可使用其他動(dòng)力注油器張緊。為了檢查和調(diào)整履帶松緊，必須將機(jī)器抬離地面，首先放下尾部穩(wěn)定器，然后落下前方的鏟板和切割臂，可將機(jī)器抬起。在測量垂度之前，必須使履帶來回轉(zhuǎn)動(dòng)幾次。
三、結(jié)論
隨著煤礦科技的不斷發(fā)展，建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的理念深入人心，掘進(jìn)機(jī)在煤礦廣泛應(yīng)用，大幅度的提高了掘進(jìn)隊(duì)的單進(jìn)，解決了生產(chǎn)接續(xù)緊張的問題，已取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，有效地緩解了采掘接續(xù)緊張的局面。加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備使用人員的素質(zhì)建設(shè)，使他們掌握正確的使用和維護(hù)技能，對(duì)于減少或者避免機(jī)械故障的出現(xiàn)，提高機(jī)械的利用率有著重要的作用。
【摘要】礦用掘進(jìn)機(jī)電氣控制系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輔助設(shè)備、人機(jī)交互界面等幾個(gè)部分組成，該系統(tǒng)對(duì)于掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行起著非常大的作用，因此，需要搞好維護(hù)和維修工作。文章對(duì)煤礦掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的維護(hù)、常見故障的診斷和排除進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】煤礦掘進(jìn)機(jī)；電氣系統(tǒng)；組成；維護(hù)；故障診斷；故障排除
隨著我國煤炭行業(yè)的興起，大規(guī)模的機(jī)械化產(chǎn)品應(yīng)用于礦山作業(yè)中，綜掘設(shè)備掘進(jìn)機(jī)大批量的投入到礦井生產(chǎn)中。這給設(shè)備的維護(hù)和維修提出了新的要求。礦山機(jī)械一般可以分為機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)三大部分，其中電氣系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的系統(tǒng)。近幾年礦用產(chǎn)品信息化進(jìn)程加快，更多新的控制方式和信息化手段應(yīng)用到掘進(jìn)機(jī)的電氣系統(tǒng)中來，在一定程度上方便了現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)和檢修。在此，本文主要對(duì)煤礦掘進(jìn)機(jī)的電氣系統(tǒng)的維護(hù)做個(gè)簡要地探討。
1煤礦掘進(jìn)機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成
當(dāng)前我國礦用掘進(jìn)機(jī)的整機(jī)裝機(jī)功率通常在350kW以上，系統(tǒng)采用交流1140V供電，根據(jù)掘進(jìn)機(jī)性能要求，電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制和保護(hù)、液壓系統(tǒng)的控制、掘進(jìn)機(jī)照明、報(bào)警、急停等輔助設(shè)備的控制等功能。
1.1傳感器
礦用掘進(jìn)機(jī)的常用的控制電路保護(hù)及電機(jī)保護(hù)功能主要包括：漏電閉鎖檢測、短路、缺相、過載及控制電路、漏電保護(hù)等，傳感器主要是為控制系統(tǒng)檢測掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵元部件狀態(tài)而設(shè)置，傳感器通常安裝在電控箱外。當(dāng)前的傳感器大多是通過光電隔離后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通訊，這大大提高其抗干擾能力，接線也更為方便。由于先進(jìn)的現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)普遍被采用，使得接口實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，為今后技術(shù)升級(jí)和增加其他檢測裝置帶來了方便。掘進(jìn)機(jī)上通常會(huì)設(shè)置的傳感器有：電流互感器、油溫油位傳感器、冷卻水量傳感器和油路壓力傳感器等，這些均是保證掘進(jìn)機(jī)正常工作的重要方法。
1.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由礦用本安型電磁閥、電液比例閥和隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。掘進(jìn)機(jī)常用的液壓動(dòng)作（前、后行走，鏟板升、降，后支撐升、降等動(dòng)作）通過控制電磁閥來進(jìn)行，而切割臂的擺動(dòng)則由電液比例閥進(jìn)行控制，通過對(duì)切割電機(jī)電流的檢測進(jìn)而控制電液比例閥的工作電壓（或電流）實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)速度的控制，以防止電機(jī)長時(shí)處于過載狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)包括油泵電機(jī)，切割電機(jī)及裝運(yùn)電機(jī)，其中裝、運(yùn)電機(jī)有兩臺(tái)同型號(hào)電機(jī)共同工作，并可正、反轉(zhuǎn)。在設(shè)計(jì)中主要考慮各電機(jī)開啟順序和相互之間的閉鎖關(guān)系，除了進(jìn)行軟件對(duì)各電機(jī)邏輯控制外，還設(shè)置了裝、運(yùn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)之間的硬電路閉鎖。
1.3輔助設(shè)備
輔助設(shè)備包括無線遙控裝置、機(jī)器照明裝置、預(yù)警設(shè)置及瓦斯斷電裝置等。無線遙控裝置設(shè)有各液壓動(dòng)作按鈕，在安全狀態(tài)下可以操作機(jī)器實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作；照明燈宜選用防震隔爆型，瓦斯斷電裝置配合前級(jí)磁力起動(dòng)器在瓦斯超限情況可下切斷本機(jī)的供電，及時(shí)消除安全隱患。
1.4人機(jī)交互界面
人機(jī)界面包括大屏幕液晶顯示器和操控按鈕，安裝在隔爆兼本質(zhì)安全型操作箱內(nèi)，液晶顯示器與控制器以現(xiàn)場總線方式通訊，全面及時(shí)的將電氣控制系統(tǒng)所有檢測和運(yùn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)給掘進(jìn)機(jī)操作人員以便更好的操作設(shè)備，同時(shí)還能為技術(shù)人員提供系統(tǒng)故障信息和數(shù)據(jù)分析，操控按鈕包含了所有電機(jī)的開、停，電磁閥的控制按鈕。這種人機(jī)界面與電控箱分離的設(shè)計(jì)可使掘進(jìn)機(jī)操作人員專注于整機(jī)控制而不用關(guān)心控制系統(tǒng)具體運(yùn)行過程，同時(shí)操作箱設(shè)有數(shù)據(jù)接口，可將液晶顯示器所有顯示數(shù)據(jù)通過井下工控網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送至地面。
2煤礦掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的維護(hù)
要做好煤礦掘進(jìn)機(jī)的維護(hù)工作，首先要對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行定期檢查。檢查電氣設(shè)備的門、翻板、接線端蓋是否關(guān)好和蓋嚴(yán)，把手有無松動(dòng)、脫落和損壞，端子螺絲有無松動(dòng)，密封是否完好。若有，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)和更換，保證外部灰塵和水不進(jìn)入電氣設(shè)備內(nèi)。對(duì)主變應(yīng)隨時(shí)檢查冷卻供水與散熱情況，從各個(gè)方位仔細(xì)監(jiān)聽其運(yùn)行聲音是否正常。氮?dú)鈮毫Π磧x表標(biāo)定單位的要求是否工作在正常的工作范圍內(nèi)，主變溫度是否超為合理區(qū)域；隔離開關(guān)動(dòng)靜觸頭間有無其它異常現(xiàn)象，鎖銷有無脫落。在掘進(jìn)時(shí)電氣維護(hù)人員應(yīng)巡視檢查以上項(xiàng)目特別是變壓器的溫升狀況。
由于掘進(jìn)機(jī)常常處于井下工作，其電氣設(shè)備的密封、絕緣、運(yùn)行溫度、衛(wèi)生清潔、接線端子及接線柱的銹蝕和緊固情況等因素對(duì)電氣設(shè)備的正常安全運(yùn)行非常重要。搞好掘進(jìn)機(jī)的正常維護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。在掘進(jìn)機(jī)組上從事維修工作還應(yīng)注重下面幾個(gè)原則性的問題：
（1）確定問題
其中包括設(shè)備的異常指示、異常動(dòng)作，異常動(dòng)作是突然發(fā)生還是逐漸發(fā)生，以及可以觀察到的任何可見故障等。
（2）分離并確定不能正常工作的構(gòu)件
根據(jù)原理圖確認(rèn)哪些構(gòu)件可能引起故障；根據(jù)對(duì)問題的清楚的定性，確定哪一個(gè)構(gòu)件或哪些構(gòu)件最可能引起問題；隔離或繞開最可能發(fā)生問題的構(gòu)件，檢查系統(tǒng)功能，以確定構(gòu)件是否為不能正常工作，可采用同樣的方法進(jìn)行多次檢查，直到找到發(fā)生問題的構(gòu)件。在判斷檢查時(shí)不要由于方法簡單，就忽視甚至不加以采納執(zhí)行。
（3）解決問題
矯正設(shè)備的非正常工作狀態(tài)，如果可能的話，應(yīng)確定構(gòu)件不能正常工作的原因；由于系統(tǒng)其他故障可能引起設(shè)備異常動(dòng)作，僅僅修理或更換一個(gè)構(gòu)件可能暫時(shí)緩解了問題，而引發(fā)的基本故障仍未排除；矯正任何可能引起設(shè)備非正常工作的其他問題；應(yīng)盡可能修理缺陷構(gòu)件，不能修好時(shí)，則予以更換；最后，還應(yīng)進(jìn)行必要的系統(tǒng)檢測，以確保系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的恰當(dāng)設(shè)定。
3常見故障診斷及排除
3.1PR1先導(dǎo)繼電器故障
PR1繼電器是直接控制泵電機(jī)啟動(dòng)的中間先導(dǎo)繼電器，在工作過程中如果出現(xiàn)故障，它所控制的輔助觸點(diǎn)PR1-1不能正常工作，時(shí)而閉合時(shí)而斷開，有時(shí)也會(huì)因?yàn)闄C(jī)器工作振動(dòng)太大，造成PR1-1觸點(diǎn)不穩(wěn)定，這就會(huì)造成泵電機(jī)在工作過程中突然斷電，然后重新啟動(dòng)仍然可以正常工作，這樣的軟故障使維護(hù)者很難判斷，從而造成了機(jī)組的工作效率降低，影響了井下的正常生產(chǎn)。解決的方案是：當(dāng)出現(xiàn)此類問題后針對(duì)PR1繼電器進(jìn)行更換；或者可以間隔一段時(shí)間對(duì)電器系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制性檢修。
3.2過載保護(hù)模塊燒毀
電機(jī)過載保護(hù)模塊是通過交流互感器獲得信號(hào)進(jìn)行分析的電器元件，當(dāng)其出現(xiàn)故障前期常會(huì)有不定期出現(xiàn)停機(jī)的現(xiàn)象發(fā)生，每次電腦顯示過載，之后又恢復(fù)正常，如果經(jīng)常出現(xiàn)這樣的狀況就會(huì)影響正常的生產(chǎn)，增加機(jī)器的啟動(dòng)頻率，對(duì)機(jī)器各個(gè)電氣部件都是一種考驗(yàn)，要想準(zhǔn)確地判斷主要通過兩個(gè)方面：①觀察電腦的存儲(chǔ)記錄，②空載狀況下運(yùn)行機(jī)組，如果在空載的狀況下仍出現(xiàn)過載跳電則說明過載保護(hù)模塊出現(xiàn)故障，解決方案一是更換新配件，另外就是對(duì)過載保護(hù)模塊進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)然，調(diào)整的先決條件是保證其沒有損壞而是數(shù)值有變化或不適合工作條件下的要求。
3.3漏電繼電器損壞
在掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)中漏電繼電器既是檢漏繼電器又是漏電復(fù)位繼電器，所以此繼電器如果出現(xiàn)故障直接的征兆即是漏電，確保供電線路中沒有漏電現(xiàn)象時(shí)就有可能是漏電繼電器故障，工作時(shí)因?yàn)槟撤N瞬間絕緣值低造成漏電顯示，但是如果漏電復(fù)位繼電器正常情況下都會(huì)對(duì)其復(fù)位動(dòng)作，如不能則故障。另外就是檢漏本身通過一個(gè)6kΩ的電阻在進(jìn)行檢測，如果電阻或者漏電繼電器存在問題則直接就造成漏地不能正常工作。其解決方法只能更換配件。
4結(jié)束語
隨著大型機(jī)械設(shè)備在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，設(shè)備的維護(hù)、檢修顯得尤為重要。掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)是整機(jī)的主要組成部分，它為掘進(jìn)機(jī)提供動(dòng)力源，同時(shí)還控制掘進(jìn)機(jī)各臺(tái)電機(jī)及其配套機(jī)械部件的正常運(yùn)行與安全。因此，做好掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的維護(hù)與維修工作，對(duì)于掘進(jìn)機(jī)的正常安全運(yùn)行意義重大，對(duì)于煤礦生產(chǎn)也意義重大。
