1.1采煤机械概述

技术进步的集中体现，决定着整个矿井的生产技术面貌。
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一、采煤机的发展概况
我国采煤机械化的发展经历了由单一到综合的过程，即长壁采 煤工艺中的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等五大主要工序 由单一工序机械化发展到综合机械化。五大工序中，运输机械化实
现得最早，经历了由可拆卸式刮板输送机到可弯曲刮板输送机、并
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四、采煤机的主要组成部分
（四）辅助装置
采煤机除了截割部、牵引部、电动机与电气控制装 置外 , 其余的部分称为辅助装置。采煤机辅助装置主 要包括底托架及滑靴、滚筒调高与调斜装置、滚筒挡 煤板及翻转装置、破碎机构、牵引链固定张紧装置、 无链牵引装置、防滑装置、电缆水管拖移装置、冷却 喷雾系统等。
（二）截割部
工作机构
滚筒 ：在转动过程中，利用截齿割煤，利用螺旋叶片装煤。 截割部
传动装置
摇臂箱：将动力传递到滚筒上，并有进一步减速的作用。 主减速箱：把电动机传来的较高转速降低。
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四、采煤机的主要组成部分
（二）截割部
1.滚筒
组成： 筒毂、端盘、叶片、 齿座、端盖 截齿 螺旋 齿座 叶片 端盘
轮毂 主要作用：落煤、装煤（螺旋叶片） 连接方式：平键连接、凸凹连接 主要参数：滚筒直径、宽度、螺旋方向、螺旋头数。结构参数对煤的块度、煤 尘的生成量及采煤机整体工作的稳定性等也有一定的影响。
工作位置、螺旋方向及转向的配合：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPage 11
一般情况左截割部配置左螺旋滚筒 按逆时针旋转
特殊情况右截割部配置右螺旋滚筒 按顺时针旋转
做到整体推移历程，完善了工作面运输机械化；在50年代初至60年 代初，主要使用截煤机和康拜因进行落煤和装煤，从60年代初开始
引进和自制滚筒式采煤机，从而扩大了机械化采煤范围；支护和采
空区处理两个工序的机械化实现得较晚，从60年代初采用金属摩擦 支柱与铰接顶粱支护顶板和处理采空区，到70年代开始采用单体液
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二、高档普采工作面和综采工作面
高档普采是指：落煤、装煤由采煤机完成；运煤由刮板输送 机完成；支护顶板和处理采空区由单体液压支柱完成的工艺过程。 综采是指：落煤、装煤由采煤机完成；运煤由刮板输送机完 成；支护顶板和处理采空区由液压支架完成的工艺过程。
由此 可知：高 档普采和 综采的主 要区别在 于所用的 支护设备 不同。
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四、采煤机的主要组成部分——四大部分
截割部
电气系统
牵引部 辅助装置
1.电动机；2.截煤部 减速箱；3.摇臂；4. 滚筒；5.挡煤板； 6.牵引部减速箱；7. 链轮；8.锚链；9.电 缆；10.刮板输送机； 11.底托架；12.喷雾 装置
（一）电气系统：包括电动机及其控制，给采煤机提供动力，并对采煤机 进行超载保护及控制其动作； （二）截割部：包括机头减速箱、摇臂和滚筒，完成落煤、装煤； 电牵 引采煤机取消了机头减速箱； （三）牵引部：包括牵引机构和传动装置，使机器行走； （四）附属装置：包括底托架、摇臂调高装置、防滑装置、调斜装置、电 缆拖移装置、冷却喷雾降尘装置等，用来保证采煤机安全、可靠地工作。
项目一 采煤机械
学习情境一 概述
一、采煤机的发展概况
建国以来，我国的煤矿生产技术面貌发生了深刻的变化。过去落 后的生产方式已被普通机械化和综合机械化采煤所取代。目前我国的 综合机械化程度和掘进装载机械化程度都有了很大发展，国产的综采 工作面设备和高档普采设备在缓倾斜中厚煤层采煤工作面的年产量都 有了大幅度的提高。这充分地显示了我国采煤机械化和掘进机械化程 度的发展状况。 在煤矿生产中，实现采掘机械化是实现煤矿生产机械化的中心环 节和前提。采掘工作面是煤矿生产的第一线，它的机械化水平是煤矿
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四、采煤机的主要组成部分
（三）牵引部
2.牵引部传动装置 电气传动、液压传动和机械传动，也称为电牵引、液压牵引和机械牵引 电牵引优点： ①具有良好的牵引特性：前进时提供牵引力，下滑时发电制动。 ②可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止采煤机下滑的制动 器。可用在55°倾角的煤层。 ③运行可靠，使用寿命长： 无磨损，使用可靠，故障少，寿命长，维修工 作量小。 ④反应灵敏，动态特性好： ⑤效率高： 电牵引采煤机将电能转化为机械能只做一次转换，效率可达0.9； 液压牵引效率只有0.65～0.7左右。 ⑥结构简单： 电牵引部的机械传动系统结构简单，尺寸小，重量轻。 ⑦有完善的检测和显示系统
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四、采煤机的主要组成部分
（二）截割部
2. 截齿 螺旋滚简上截齿的排列规律称为 截齿的配置。其基本要求是:采出的块 煤要多，产生的煤尘要少，即截割能 耗要低，截割阻力和牵引阻力要比较 均衡地作用在滚简上。这样，采煤机 的生产率就较高，且负荷较小。
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四、采煤机的主要组成部分
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A、B-液控单向阀 K-控制油路
五、采煤机的工作过程
考虑因素：顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素。 两种型式：单向割煤 和 双向割煤。
进刀方式
推入式进刀法
钻入式进刀法
斜切进刀法
端部斜切进刀
中部斜切进刀
留三角煤进刀法
割三角煤进刀法
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五、采煤机的工作过程
需提前开出工作面端部切口（做机窝）。其进 刀过程为：先利用工人或其他方法预先在工作面 推入法进刀 （预开切口进刀法） 两端开好切口，即先把刮板输送机机头或机尾部 位的煤开采出来形成切口；当割煤至工作面端部 时，利用推移装置将采煤机槽推向煤壁，即把采 煤机的滚筒推入煤壁口;然后采煤机正常割煤。普 采工作面单滚筒采煤机常用这种方式。
1.底托架 底托架是采煤机的机座，将牵引部、 截割部和电动机用螺栓固定在底托架上组 成一个整体，并利用底托架下面铰接的四 个滑靴在刮板输送机上滑行。采煤机一般 用铸钢底托架，结构坚固，自重大，降低 了采煤机的重心，使其运行平稳。 2.滚筒调高装置 滚简调高装置的作用是调节滚简的高 度，以适应煤层厚度的变化。目前滚简式 采煤机均采用液压传动来实现滚简调高。
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四、采煤机的主要组成部分
（一）电气系统
包括电动机及其箱体和装有各种电气组件的中 间箱、接线箱等。其主要作用是为采煤机提供动力 ，并对采煤机进行超载保护及控制其动作。 其作用是将电动机的动力经过减速后,传递给截割 滚筒,以进行割煤,并且通过滚筒上的螺旋叶片将截割 下来的煤装到工作面输送机上。其消耗的功率占整个 采煤机功率的80%以上（约80%～90%） 截齿:安装在滚筒的齿座上，主要作用是用来割煤。
1.电动机 2.固定减速器 3.摇臂 4螺旋滚筒
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四、采煤机的主要组成部分
（二）截割部
2)电动机一机头减速箱一 摇臂减速箱一行星轮一滚简 由于行星齿轮传动较大，因 此可使前几级传动比减小， 系统得以简化，并使行星齿 轮的齿轮模数减小。 3)电动机一机头减速箱一滚简 此传动方式取消了摇臂， 而靠由电动机、机头减速箱 和滚简组成的截割部来调高， 使齿轮数大大减少，机壳强 度、刚度增大，可获得较大 的调高范围，还可使采煤机 机身长度大大缩短，有利于 采煤机开切口等工作。
综采工作面主要采煤设备
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二、高档普采工作面和综采工作面
设备配套
综合机械化采煤工 艺方式——采煤工 作面破煤、装煤、 运煤、支护和处理 采空区全部实现机 械化的采煤工艺。
综采工作面采用双滚筒采煤机1落煤、装煤并自开缺口，重型可弯曲刮 板输送机10运煤，液压支架3维护和管理顶板，自移式液压支架前移、推移 输送机至新的位置、采空区顶板自行垮落。巷道棚梁 锚固支架4 端头支架 5 转载机6 控制盘7 开关8 泵站9 变压器11 绞车12 单轨吊车13 煤仓14
1.电动机 3.摇臂 4螺旋滚筒 5.行星齿轮传动 7.机身及牵引部
4.挡煤板 采煤机工作时，挡煤板位于滚简后面，它与螺旋滚简配合将落 下的煤装入刮板输送机中。在螺旋滚简后面设置挡煤板，可以提 高装煤效果，减少浮煤量及抑制煤尘飞扬。 挡煤板由弧板、臂架及固定套组成。
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四、采煤机的主要组成部分
四、采煤机的主要组成部分
（二）截割部 2）滚简的转向 滚筒的转向应与滚筒的螺旋线方向 一致。 逆转：逆时针方向旋转（站在采空 区侧看滚筒）的滚筒，叶片应为左旋 顺转：顺时针方向旋转的滚筒，叶 片应为右旋。 即通常所说的“左转左旋，右转右 旋”。
反向对滚：顶部滚筒顺转。煤尘较少 碎煤不易抛出伤人。但煤流被摇臂挡 住，装煤口较小。用于中厚煤层。 正向对滚：煤尘多，碎煤易伤人。装 煤口尺寸大。用于薄煤层。
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三、采煤机的分类
在采煤工作面，把煤从煤层中采落下来并完成装煤工作的 机械称为采煤机，采煤机是综采工作面的主要机械设备。采煤 机负责完成割煤、装煤工序。 采煤机械，现在主要有滚筒式采煤机、刨煤机和采煤钻机 三大类。目前我国使用最多的是滚筒式采煤机，也有少量的刨 煤机。滚筒式采煤机是以螺旋滚筒为工作机构的采煤机，它采 高范围大，适应各种煤层，并能适应较复杂的顶底板条件。 滚筒式采煤机的分类： 1）按滚筒数：单滚筒、双滚筒； 2）按牵引调速方式：机械牵引、液压牵引、电牵引； 3）按牵引机构：链牵引、无链牵引。
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二、高档普采工作面和综采工作面
工作面设备：采煤机、自移式 液压支架，刮板输送机 平巷设备：转载机，破碎机， 可伸缩胶带机 液压系统：乳化液泵站，乳化 液混溶箱，进回液主管路 控制系统：控制台，声光信号 ，扩音电话及线路 供水系统：冷却水，喷雾泵， 水箱，管路 供电系统：高压供电线路，开 关，移动变电站，配电开关， 线路 其它：照明，绞车、水泵
行星 齿轮传动
螺旋 滚筒
摇臂
固定 减速器
电动机
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1.电动机 2.固定减速器 4螺旋滚筒 6.泵箱 7.机身及牵引部
四、采煤机的主要组成部分
（二）截割部
4)电动机一摇臂减速箱一行 星齿轮一滚简 这种传动方式的主电动 机采用横向布置，使电动机 轴与滚简轴平行，取消了承 载大、易损坏的锥齿轮，使 截割部更为简化。
（二）截割部
截齿类型
基本类型 安装方向
刀形（适应粘性煤） 镐形（适应脆性煤）
3、安装角度
切向安装
径向安装
3、安装方式
正角 负角 零角
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柱销式
卡簧式
四、采煤机的主要组成部分
（二）截割部
3.截割部的传动方式 截割部减速箱和摇臂是截割部的传动装置，它们将电动机的动力经减 速后传递给螺旋滚简。传动系统主要有以下几种: 1)电动机一机头减速箱一摇臂减速箱一滚简其特点是传动简单，摇臂 从机头减速箱端部仲出(称为端面摇臂)，支撑可靠，强度和刚度好，但摇 臂下限位置受输送机限制，卧底量较小。
（三）牵引部
牵引部由牵引部传动装置和牵引机构组成，特点是无级变速 。 根据牵引机构可以将采煤机分为有链牵引和无链牵引两种。 根据传动装置可将采煤机分为机械牵引、液压牵引和电牵引三种。 现在有链牵引和机械牵引已很少使用，经常使用的是无链牵引的牵引 机构和液压、电牵引传动装置。 1.无链牵引 随着采煤机向强力化、重型化及大倾角的发展，其总装机功率已超过 2000kW，牵引力已达到1000kN。链式牵引（强度）已不能满足要求。且链 断裂时释放的弹性会严重危及人身安全。故无链牵引获得广泛应用。 行走速度脉动小，采煤机运行较平稳。 牵引力大，能适应大功率采煤机和高产高效的需要； 取消了链牵引的张紧装置，使工作面切口缩短。对底板起伏、工作面 弯曲、煤层不规则等的适应性增强； 适应采煤机在大倾角（可达54°）条件下工作，利用制动器还可使采 煤机的防滑问题得到解决。
压支柱、液压支架支护顶板和处理采空区，从而实现了支柱、回柱
的机械化作业。至此，采煤工作面的五大工序就全部实现机械化， 即采煤综合机械化。
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一、采煤机的发展概况


1.五十年代以深截式(截深为1.6～2m)机械化采煤设备采煤 的发展阶段，是机械化采煤的初级阶段。 2.六十年代以浅截式单滚筒采煤机 (截割为0.7m左右)机械 化采煤设备采煤和以可弯曲刮板输送机运煤的发展阶段，是 机械化采煤的中级阶段。 3.七十年代以来，以液压支架支护采煤工作面顶板的采煤综 合机械化发展阶段。 4.改革开放以来，是采煤机械化发展的重要阶段。 综合机械化采煤技术在不断地完善和发展。发展趋势是： 高产、高效、重型、大功率以及对各种煤层地质条件的适应性 等。 1.采煤机技术发展的趋势 2.工作面刮板输送机发展趋势 3.液压支架发展趋势