大采高综放工作面后部刮板输送机研发与工业性试验＊

贾清华

（大同煤矿集团有限责任公司技术中心矿山机电研究所，山西省大同市，037003）

大采高综放工作面后部刮板输送机研发与工业性试验＊

贾清华

（大同煤矿集团有限责任公司技术中心矿山机电研究所，山西省大同市，037003）

根据同煤集团大唐塔山煤矿特厚煤层的赋存特点，同煤集团研制出的SGZ1200／2000型后部刮板输送机在井下工业性试验期间运行平稳可靠，在结构、强度、可靠性和维护性等方面都达到了配套和设计要求，满足了特厚煤层大采高综放工作面开采的需求。

大采高综放工作面 特厚煤层 刮板输送机 工业性试验

大采高综放工作面后部刮板输送机研发是“十一五”国家科技支撑计划“特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发”项目中的第4个课题，是针对我国特厚煤层开采技术的发展趋势而实施的。该项目的实施可应用于特厚煤层大采高综放工作面，最大限度地提高煤炭资源回采率，并能实现特厚煤层高效安全经济回采，大大提高煤矿经济效益，产业化前景广阔。

通过对大采高综放工作面后部刮板输送机进行井下工业性试验，不仅考察了其对特厚煤层大采高综放工作面煤炭运输的适应性，为研发项目实现大型后部刮板输送机关键元部件及整机的国产化提供有力依据，而且探索了国内在特厚煤层大采高条件下的综放工作面放顶煤后部输送设备的技术性和适应性，同时将对我国煤机装备的技术结构、产品结构、经济规模以及设备设计、工艺和制造等方面进行验证与考核，促进煤机产品的更新换代，使我国煤矿在特厚煤层综放工作面后部输送装备的技术性能进一步达到国际领先水平，最终达到提高企业社会效益和经济效益的目的。

1 项目概述

同煤集团大唐塔山煤矿是设计产量为1000万t／a以上的特大型煤矿，塔山一盘区3＃～5＃煤层厚度为9.42～19.44m，平均厚度为14.5m。8105工作面可采走向长度为2722m，倾斜长度为207m，采高4.5m，放顶煤厚度为10m，煤层容重为1.45t／m3，属于特厚煤层开采。国家科技部为此立项了“十一五”科技支撑计划项目“特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发”。经过专家对塔山煤矿地质条件、采煤方法和工艺等分析、研究及论证，决定立项“特厚煤层大采高综放开采后部刮板输送机研发”项目以配合特厚煤层大采高综放开采需要的煤炭输送配套设备，最终研制成功了SGZ1200／2000型后部刮板输送机。通过井下工业性试验，SGZ1200／2000型后部刮板输送机取得了良好的技术与经济效果。

2 后部刮板输送机工业性试验目的及意义

3 后部刮板输送机技术特点及技术参数

3.1 技术特点

SGZ1200／2000型后部刮板输送机是我国自主研发的大功率重载输送设备，其综合性能指标、可靠性和自动控制等方面都达到了国内领先和国际先进水平，具有重载高强度链传动系统、可控调速软启动装置、传动装置综合监控传输系统、重载1000kW行星减速器、高可靠性与长寿命输煤槽、高强度、紧凑型端卸机头架、电液控制自动伸缩机尾等先进技术特点。

3.2 技术参数

SGZ1200／2000型后部刮板输送机标准长度为300m，输送能力为3000t／h，装机功率为2×1000kW（双速），刮板链速为1.81m／s，具有端卸机头和液压锁伸缩机尾、单速电机驱动和阀控充液式液力偶合器、1750mm长度的铸焊封底中部槽、ø48×152mm紧凑型中双链、4000kN中部哑铃联接、液压马达低速紧链和机尾伸缩辅助紧链、配置减速器油温和油位及冷却水流量和压力监控系统。

4 后部刮板输送机工业性试验

4.1 后部刮板输送机地面试验

4.1.1 地面布置

塔山煤矿首采工作面设备地面联合试运转场地布置在塔山煤矿材料场，工作面设备按右工作面布置，转载机、破碎机布置长度为48.1m。端头支架布置在转载机、破碎机两侧，前部和后部刮板输送机长度为72.01m，机头和机尾中心线距离为7.2m，中部中心线距离为7.2m。中部支架布置34架，过渡支架头部和尾部分别布置3架和4架，动力中心及泵站沿轨道外侧布置成一列。在布置安装完转载机和端头支架后，按预定的设备定位尺寸布置安装前部和后部刮板输送机的机头、中部槽和机尾，最后布置安装液压支架。

4.1.2 地面联合试运转主要任务

由于首采工作面配套设备多为新研制设备且涉及到国内外多种设备，进行地面联合试运转是保证配套设备在井下综放工作面顺利安装和井下工业性试验正常进行的重要环节，因此，设备地面组装试运转非常重要，要求所有设备进行单机试运行和联合试运转。根据设备关键部位的尺寸配套关系及调试标准，本次地面试运转需要完成以下几项任务：

（1）对全部设备进行数量、规格和质量验收，校核全部技术资料；

水利事业单位部门预算与决算结合的实务探索…………………………………………… 盖志杰，聂 勇(12.35)

（2）对控制系统进行调试，对动力中心、液压泵站以及喷雾泵站进行单机和联合调试；

（3）对端头支架、转载机、破碎机及刮板输送机机尾进行单机和联合运转调试，校核各设备的配套尺寸；

（4）对前部和后部刮板输送机、支架以及采煤机进行单机和联合运转调试，校核各设备的配套尺寸，同时调试软启动与张紧机尾；

（5）对自动张紧机尾和刮板输送机自动张紧系统进行联合调试；

（6）根据现场使用情况，对设备不符合整体要求以及不协调的细节进行改造和完善。

上述6项内容完全按照综放工作面配套设备安装和调试技术规范进行，各设备相互衔接关系正确，相互尺寸匹配，符合技术规范要求，设备联合试运转性能可靠且运行平稳。

4.1.3 地面组装和配套检查结果

依据大同塔山首采放顶煤工作面机头配套图和大同塔山首采放顶煤工作面机尾配套图对以下内容进行检查：

（1）工作面中部“三机”配套检查。检查支架与输送机联接关系、采煤机与刮板输送机配套尺寸、梁端距、支架与输送机配套尺寸、后部刮板输送机中部槽与工作面支架配套尺寸是否符合配套图的尺寸要求。

（2）工作面机头和机尾“三机”配套检查。检查采煤机与输送机配套尺寸、梁端距、支架与刮板输送机配套、后部刮板输送机中部槽与工作面支架配套尺寸是否符合配套图的尺寸要求。

4.1.4 地面试验情况

后部刮板输送机在地面试运转中与配套设备进行了匹配和测试，结果见表1。

表1 后部刮板输送机在地面试运转中与配套设备的匹配状况

4.2 后部刮板输送机井下工业性试验

4.2.1 试验地点及条件

SGZ1200／2000型后部刮板输送机与相应配套的设备在塔山矿8105综放工作面进行工业性试验。开采面为本井田内3＃～5＃煤层，厚度为1.63～29.21m，最小厚度为9.65m，平均厚度为15.72m。8105放顶煤工作面长度为207m，走向长度为2965.9m，平均采高为4.5m。煤巷断面为矩形断面，带式输送机巷和回风巷的长、宽、高均为2800m、5.5m和3.6m。

4.2.2 井下工业性试验情况

后部刮板输送机井下工业性试验测试项目和结果见表2。

5 后部刮板输送机工业性试验效益分析

5.1 技术效果分析

通过对SGZ1200／2000型后部刮板输送机的研制，对制约工作面后部输送设备使用性能和运行可靠性的重载高强度链传动系统、可控调速软启动装置、传动装置综合监控传输系统、重载1000kW行星减速器、高可靠性与长寿命输煤槽、高强度、紧凑型端卸机头架、电液控制自动伸缩机尾等关键技术和元部件进行开发、技术攻关和工业性试验，使得装机功率为2×1000kW、输送能力为3000t／h、运距为250m、寿命过煤量为2000万t的大运量、自动化、智能化、高可靠性且适应特厚煤层大采高综放工作面的专用后部刮板输送机成为现实。

5.2 经济效益

5.2.1 国产化经济效益

按照目前国际煤炭的行业形势，从国外进口一套同类型的后部刮板输送机大约需要3000～4000万元，而公司自己研发制造一套仅需要1000万元左右，成本相差3～4倍，而且设备的备品配件、维护保养、培训指导等费用差别也是很可观的。公司通过自主研发和工业性试验，可以形成具有自主知识产权的研究成果和产品，不仅可广泛应用于我国煤矿井下大采高特厚煤层综放开采技术配套，而且可以广泛参与国际竞争，在国际市场上占据一定的份额，形成具有一定国际影响的综放技术与装备。

表2 后部刮板输送机井下工业性试验测试项目和结果

5.2.2 原煤生产经济效益

从2010年11月1日至2011年1月30日为期3个月的工业性试验期间，SGZ1200／2000型后部刮板输送机在8105工作面共输送原煤272.3万t，销售收入达125802.6万元，实现利润25160.52万元，实现利税57869.2万元。

6 结语

SGZ1200／2000型后部刮板输送机与顺槽设备运能匹配，煤流顺畅；综合监控系统显示正常，可正确显示传动装置的工作状态，传动系统运转平稳；机头架、机尾架功能良好、安全可靠；链轮组件磨损正常、运行平稳；中部槽及开天窗槽接口精确、无错口、刮板运行平稳。该套设备在结构、强度、可靠性和维护性等方面都达到了配套和设计要求。

［1］ 梅伏萍，马继光，王震.大采高综采工作面刮板输送机的总体设计［J］.煤炭技术，2008（11）

［2］ 张永胜.泗河煤矿综采工作面刮板输送机的选型分析［J］.中国煤炭，2012（8）

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

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

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

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

TD528.3

A

＊“十一五”国家科技支持计划，项目编号：2008BAB36B00

贾清华（1965－），男，山西大同人，学士，高级工程师，现任大同煤矿集团有限责任公司首席专家，主要从事煤矿机电科研技术工作。

（责任编辑 路 强）