《采掘机械》认知实习报告

实 习 项 目:   采煤、支护设备

                  助 学 院 校:   河南理工大学

自考助学专业: 机电设备与管理

姓       名:       刘鹏飞

自考助学学号:  040214100160

成      绩:

指导教师签名:

河南理工大学成人高等教育

2O15 年 9 月 16 日

目 录

1、实习概述. 1

1.1  实习的性质. 1

1.2  实习的目标. 1

1.3  实习的基本要求. 1

1.4实习时间及地点. 1

2. 实习单位概况. 2

3. 实习内容. 4

3.1  概 述. 4

3.1.1 机械化采煤的主要设备. 4

3.1.2  采煤设备的总体布置. 4

3.1.2.1  普通机械化采煤的设备布置及采煤工艺. 4

3.1.2.2  综合机械化采煤的设备布置及采煤工艺. 5

3.2.2  采煤机的主要组成部分. 7

3.2.2.1截割部. 8

3.2.2.2  辅助装置. 10

4.  ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架. 12

4.1  适用范围：. 12

4.2  结构特点. 2

4.2.1   承载结构件. 12

4.2.2立柱和千斤顶  17

4.2.3   辅助装置. 19

4.2.4液压系统   21

5.课程设计的收获和建议  24

参考文献. 26

      

1、实习概述

1.1  实习的性质

《采掘机械》认知实习是《采掘机械》教学过程的重要组成部分，是使学生巩固和加深对各类采掘机械的理解和认识的重要环节。通过本次实习，进一步加深对各类采掘机械工作原理的理解，进一步熟悉其工作过程，为学生毕业后的实际工作选型、设计、运用和维护等打下良好基础。

1.2  实习的目标

《采掘机械》认知实习是本科教学计划中重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解和掌握各类采掘机械的工作原理、结构特点和在实际生产中的运用，提高学生对采掘机械的认知能力。通过《采掘机械》认知实习，还应使学生了解煤矿建设的生产方式与采掘机械的关系，培养学生热爱专业、致力于祖国社会主义建设的思想。为撰写毕业论文搜集有关的资料和数据，以培养学生总结经验、发现问题、解决问题和利用信息资料的能力，做好毕业论文的撰写。

1.3  实习的基本要求

严格遵守煤矿企业制定的规程规范条例，明确实习目的，端正实习态度，虚心向工人师傅学习。积极思考，认真领会课堂上的理论知识在煤矿实际工作中的应用。了解实习单位的组织机构和生产组织管理情况。了解和分析各类采掘机械组成、结构、工作原理和性能特点。分析普采、综采工作面“三机”配套情况。

1.4实习时间及地点

我通过介绍，到中国平煤神马能源化工集团有限责任公司进行2周实习。我的工作单位是平顶山天安煤业股份有限公司三矿，主要是在技术维护员的带领下，对矿山中的机械设备进行参观，了解其类型、工作结构及维护保养等内容，并对一些简单设备进行了操作。短短两周的实习让我感受颇深，对煤炭行业有了更深的了解。

2. 实习单位概况

平顶山天安煤业股份有限公司于1998年3月17日在河南省工商行政管理局注册成立，现注册资本为人民币236116.4982万元。公司股票于20##年11月23日在上海证券交易所上市交易，公司控股股东为 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司（国有特大型企业，隶属于河南省人民政府），持股比例为56.12%。

平煤股份生产和规划煤田面积3000平方公里，煤炭储量近150亿吨。公司设有国家级企业技术中心、博士后科研工作站、国家级矿山救护中心、国家A级劳动安全卫生评价咨询中心。

平煤股份位于中国中部，区位优势明显，铁路、公路运输十分便利。公司拥有稳定的客户群体，与具有良好的付款能力和市场信誉的大型企业签订中长期合作协议，建立稳定的购销关系。主要客户为中南、华东的发电、钢铁、化工和建材行业等大型生产企业。

我所实习的单位为平顶山天安煤业股份有限公司三矿，是其主要的生产单位。

3. 实习内容

3.1  概 述

3.1.1 机械化采煤的主要设备

机械化采煤工作面的配套设备，主要有采煤机、可弯曲刮板输送机和支护设备等。支护设备有金属支柱、单体液压支柱、金属铰接顶梁和液压支架等。按工作面选用支护设备的不同，其机械化程度也不一样。普通机械化采煤采用金属支柱和金属铰接顶梁；高档普通机械化采煤采用单体液压支柱和金属铰接顶梁；综合机械化采煤采用液压支架。

3.1.2  采煤设备的总体布置

按机械化程度不同，机械化采煤工作面可分为普通采煤工作面和综合机械化采煤工作面，简称普采工作面和综采工作面。

3.1.2.1  普通机械化采煤的设备布置及采煤工艺

①采煤机的滚筒进入下缺口，然后由下向上采煤；

②随采煤机之后，清理顶煤、挂顶梁；

③在采煤机后面清出新机道，并在距采煤机10~15米处开始推移刮板输送机；推移距离等于采煤机滚筒所截的深度，一般为0.6~1.0m。

④当输送机移到新机道上以后，在悬挂的顶梁下面支撑金属支柱或单体液压支柱；若采空区后排不需要的支柱和金属顶梁拆除，让顶板岩石冒落下来，称为回柱放顶。

图8—1普通机械化采煤工作面设备布置图

1-单滚筒采煤机；2-刮板输送机；3-金属支柱；4-金属铰接顶梁；5-千斤顶

3.1.2.2  综合机械化采煤的设备布置及采煤工艺

综合机械化采煤是在工作面采煤、装煤、运煤及支护等一般机械化的基础上，进一步使工作面各个机械组成一个整体进行生产，在机械结构上相互有机的结合，动作上相互协调连续工作，这样大大提高了采煤的工作效率和工作面安全程度。

综采工作面的采煤工艺：

①采煤机自工作面一端开始向另一端采煤；

②随着采煤机向前牵引，紧接着移动液压支架，以便支护顶板；

③在采煤机后面一定距离处，推移工作面刮板输送机。

                                        

图8—2综合机械化采煤工作面设备布置图

1-双滚筒采煤机；2输送机；3-液压支架；4-锚固支架；5-端头支架；6-转载机；7-控制盘；8-开关；9-泵站；10-可伸缩皮带机；11-变压器；12-安全绞车；13-单轨吊车；14-煤仓

3.2.2  采煤机的主要组成部分

图8—3双滚筒采煤机的组成

1-电动机；2-牵引部；3-牵引链；4-机头减速箱；5-摇臂；6-滚筒；7-弧形挡煤板；

8-底托架；9-滑靴；10-摇臂调高油缸；11-机身调斜油缸；12-托缆装置；13-电气控制箱

图8—4单滚筒采煤机的组成

1-电动机；2-截煤部减速器；3-摇臂；4-滚筒；5-挡煤板；6-牵引部减速器；7-链轮；

8-锚链；9-电缆；10—刮板输送机；11-底托架；12—喷雾装置

3.2.2.1截割部

●作用：把煤由煤层中截落并装入刮板输送机，其消耗的工率占整个采煤机的80%~90%。

●组成：螺旋滚筒、摇臂、截割部减速箱和挡煤板。

螺旋滚筒

图8－5 螺旋滚筒结构

1-螺旋叶片；2-轮毂；3-端盘；4-齿座；5-截齿

●作用：滚筒式采煤机的工作机构，当采煤机沿工作面移动，滚筒旋转，截齿不断由煤层中把煤截落下来，落在底板上，由螺旋板把煤装入输送机；

●组成：由螺旋叶片1、轮毂2、端盘3、齿座4、截齿5等组成

●连接方式：平键、凸凹

●工作位置、螺旋方向及转向的配合：

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

图8-7 扁截齿                              图8-8 镐形截齿

1-硬质合金2-刀体3-齿座4-柱销     1-硬质合金头2-碳化钨合金层3-刀体4-齿座5-弹簧圈

3.2.2.2  辅助装置

采煤机的辅助装置包括底托架、拖移电缆装置、喷雾冷却装置和防滑装置等。

（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）拖移电缆装置  电缆架用来盘绕采煤机的供电电缆和水管。拖移电缆装置是用来保护电缆和水管，以便在工作面上移动。采煤机工作时，相当于工作面长度一半的动力电缆和水管要被拖拉，为避免它们在拖移中承受拉力而损坏，将它们夹持在电缆拖移链中，放在电缆槽中拖移。

（3）喷雾降尘装置

  作用：冲淡瓦斯、冷却截齿、湿润煤层、防止截割火花；

  种类：内喷雾；外喷雾；

内喷雾：截齿在截煤的过程中、利用雾状的水喷洒在煤壁上、对煤粉的产生起到拟制作用，这种降尘方式是一种积极的措施。

外喷雾：当煤粉扩散到空气中、但扩散的范围不大时，利用雾状的水增加粉尘的重量、迫使其降落、起到降尘的效果。

（4）防滑装置  当工作面倾角小于9°时，采煤机骑在输送机溜槽上运行就有下滑的危险，因此，为了防止链牵引采煤机牵引链拉断时下滑，必须设置单独的防滑装

4.  ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架

ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架是我国自行研制的支架，主要零部件强度经过优化设计，因而重量较轻，性能好，应用极为普遍。

4.1  适用范围：

ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架是四柱直接撑顶的支架，适用于煤层厚度为2.0～3.3m，倾角小于25°，顶板中等稳定或稳定，底板允许比压不小于2MPa的地质条件。

4.2   结构特点：

ZZ4000/17/35型支承掩护式支架主要的结构特点：

（1）工作阻力大，支护强度高，切顶能力强；两排立柱都向前倾斜布置，有利于切顶；

（2）采用带机械加长杆的单伸缩立柱，调高范围较大；

（3）采用分式铰接结构顶梁，由千斤顶控制前梁，可向上摆动15°，下向摆动19°，顶梁前部有较好的支护性能；

（4）顶梁、掩护梁都装有双侧可换活动侧护板，由千斤顶和弹簧控制，具有挡矸、防倒及调架性能；

（5）采用四连杆机构，使支架在升降过程中端梁轨迹按双扭线运行，梁端距变化小，变化量仅为42mm；

（6）采用长框架推移装置，有较大的移架力。

ZZ4000/17/35型支承掩护式支架的结构如图所示

1-护帮装置；2-护帮千斤顶；3-前梁；4-主顶梁；5-前立柱；6-后立柱；7-掩护梁；8-后连杆；9-前连杆；10-底座；11-推移千斤顶；12-框架。

图16 ZZ4000/17/35型支撑掩护式液压支架

4.3.1   承载结构件

承载结构件包括前梁、主顶梁、掩护梁、底座和导向梁。

4.3.1.1 前梁

前梁为一钢板焊接件，如图17所示，它可向上摆动19°，向下摆动15°，从而改善了前梁与顶板的接触状况。在前梁前有护帮装置，该装置采用四连杆机构，主要由上连杆5、下连杆3、护帮板4和顶梁上的支座1、2组成。

1一前梁千斤顶支座；2一护帮千斤顶支座；3一下连杆；4一护帮板；5一上连杆                

图17 前梁

4.3.1.2    主梁

主顶梁为焊接式结构，如图18所示中间的两根主骨架为主体，在主骨架中焊机4个柱窝，在顶梁两侧装有侧护板2和8，根据工作面方向不同可使一侧固定，另一侧活动。要使侧护板固定，只需把弹簧套筒收回，用销子锁在销孔中。为了防止销子脱出，用挡板进行固定；如果不销住，侧护板就在弹簧作用下伸出。

。

1一主骨梁；2一左侧护板；3一弹簧套筒；4一销轴；5一侧护板千斤顶支座；6一销孔；7一柱窝；8一右侧护板；9一挡板；10一销；11一前梁千斤顶支座

                 图18 主前梁

4.3.1.3    掩护梁

掩护梁焊接方式与顶梁相似，如图19所示。掩护梁上端铰接座与顶梁铰接，下端通过前2、后连杆3与底座铰接。掩护梁两侧有侧护板。

1一铰接座；2一前连杆；3一后连杆；4,5一侧护板

                       图19 掩护梁

4.3.1.4     底座

底座由钢板焊接成箱形整体结构，如图20所示。在底座前端两侧焊有千斤顶转架1，在底座前端中间有推移千斤顶支座2，在中部有平台4，可以安装阀组框架，工作人员可在平台上进行操作。

1一千斤顶转架；2一推移千斤顶支座；3一柱窝；4一平台；5,6一销孔

                         图20 底座

4.3.2   立柱和千斤顶

4.3.2.1   立柱

该支架的立柱是带有机械加长杆内导向套式的单伸缩立柱，如图22所示，

1一缸体；2一活塞；3一鼓形密封圈；4一活塞杆；5一加长杆；6一导向套；7一蕾型密封圈；8-防尘圈

                         图22 立柱

它采用外供液方式，缸口连接为钢丝连接，活塞组件的连接固定方式为卡键连接固定。千斤顶的缸径为200mm，柱径为185mm，机械加长杆分为5段，每段长度为150mm，工作阻力为1800kN，降柱力为158kN。立柱两端为凸起球面，分别与顶梁柱帽和底座柱窝连接。

拉出加长杆的方法：

（1）根据高的要求，首先确定加长杆所需伸出的长度，然后升柱，伸出长度稍大于所需长度。

（2）用单体液压支柱或木支柱撑住顶梁。

（3）按顺序拆卸开口销、销轴、挡套和卡环。

（4）使立柱下降，加长杆即可从活柱中伸出，直到所需要的高度为止。

（5）按顺序装上卡环、挡套、销轴和开口销。

缩短加长杆的方法：

（1）决定了缩短加长杆的长度后，使立柱下降，下降高度稍大于所需长度。

（2）用单体液压支柱或木支柱撑住顶梁。

（3）按顺序拆除开口销、销轴、挡套和卡环。

（4）伸出活柱，使加长杆缩进活柱套筒内，直至所需长度。

（5）按顺序装上卡环、挡套、销轴和开口销。

3.3.2.2    推移千斤顶

推移千斤顶为活塞式双作用外供液式结构。千斤顶的缸径为140mm,行程为700mm，推溜力为142kN，拉架力为225KN。

4.3.2.3    前千斤顶梁

前梁千斤顶（短柱）为活塞式双作用外供液式结构。千斤顶的缸径为140mm，推力为225kN，拉力为98kN，工作阻力为588kN（安全阀额定工作压力为38MPa）。该千斤顶的导向套与缸体之间用钢丝挡圈连接，活塞与活塞杆之间利用压紧帽通过螺纹连接。

4.3.3    辅助装置

4.3.3.1   推移机构

如图24所示为液压支架的推移机构。它采用长框架的形式，主要由连接头1、圆杆2、连接耳4和销轴5等构成。该框架各主要构件间用销轴和固定卡连接，从而使拆卸和安装都很方便。框架连接耳4通过40mm的立装销轴与推移千斤顶的活塞杆连接框架座则通过40mm的横装销轴与输送机连接。

1一连接头；2一圆杆；3一推移千斤顶；4一链接耳；5一销轴

                       图24 长框架推移机构

4.3.3.3    护帮机构

护帮装置由护帮千斤顶和护帮板等组成。护帮板用钢板压制而成，在其与煤壁的接触面加焊了加强板，以提高强度。护帮千斤顶与前梁焊接耳座连接，活塞杆与连接杆连接。护帮装置伸出时，经连杆使护帮板紧贴煤壁；缩回时，将护帮板摆回到前梁下面。护帮千斤顶采用双向液压锁锁紧，省去了机械锁。在护帮千斤顶活塞腔内设有安全阀，用于限压，以防护帮板超载损坏。

4.3.3.4    防滑装置

防滑装置如图26所示。液压支架的防滑装置分为3种形式：

（1）以工作面下端的3架支架为一组，在首架支架和第三支架的后连杆之间设置一套防滑千斤顶装置。防滑千斤顶的活塞杆通过圆环链与第三支架的后连杆连接，缸体连接在首架支架底座的下侧。首架支架底座后部安设了为圆环链导向的导向架。移动首架支架时，通过操纵阀使防滑千斤顶活塞杆伸出，松弛圆环链，以减小移架阻力。如发现底座下滑，则缩回千斤顶活塞杆，拉紧圆环链，迫使底座向上移动，达到防滑的目的。

（2）若工作面倾角较大，则每10架支架设置一套防滑千斤顶装置。该装置的千斤顶缸底用圆环链连接在支架底座前端，活塞杆通过圆环链与输送机连接。平时，千斤顶活塞杆收缩，圆环链稍微紧张；推溜时，由于推动力大于防滑千斤顶的拉力，因而使防滑千斤顶活塞杆伸出，此时靠防滑千斤顶液路中的大流量安全阀保持圆环链的拉力，使输送机不能下滑，直至推溜结束。

（3） 以每2架支架为一组，在其底座前部设置一个调架千斤顶，千斤顶的缸体和活塞杆分别固定在相邻两架支架的连接座上，靠千斤顶的伸缩调整支架间距。此外，在每组支架之间设置有调架装置，调架装置由调架千斤顶8、顶轴6和顶盖安设在下侧支架相对应的部位。

4.3.4   液压系统

ZZ4000/17/35型支撑掩护式液压支架的液压系统如图27所示，该系统采用下列控制方式。

一前立柱；一后立柱；一短柱；一推移千斤顶；一防滑千斤顶；一护帮千斤顶；一掩护梁侧推千斤顶；一顶梁侧推千斤顶；一控制阀；一液控单向阀；一液控双向阀；一操纵阀；一截止阀；一过滤器；P一高压管路；T一回液管路

                 图27 液压系统

4.3.4.1    前后两排立柱的升降动作各用一片操纵阀操作，所以根据需要， 前后两排立柱即可以同时升降，也可以单独升降。       

4.3.4.2    为了使前梁能及时支护新暴露出的顶板，并迅速达到工作阻力，在前梁千斤顶（短柱）活塞腔的回路内装有大量安全阀，升架时前梁千斤顶先推出，前梁端部先接触顶板，在支架继续升起直到顶梁撑紧顶板的过程中，前梁千斤顶被迫收缩，活塞腔压力徒增，大流量安全阀溢流。大流量安全阀调定压力比立柱安全阀调定压力略低，并大于泵站工作压力，且流量大，（约40|min），可以有效防止工作面前部顶板过早离层。

4.3.4.3    为了防止煤壁片帮，支架上设有护帮机构，并用一只ssf型双向锁对护帮千斤顶中的活塞腔与活塞杆腔分别进行互相连锁。

4.3.4.4    在推移千斤顶的活塞杆腔中接入闭锁回路，防止在移架时输送机

5. 课程设计的收获和建议

课程实习的收获：

通过这次课程设计，使我获得以下几方面能力，为毕业设计〈论文〉打下了基础。

1.进一步巩固和加深了所学专业基础课的理论知识，培养了设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能；

2.培养了我们实践动手能力,使我得到了独立分析和解决实际问题的初步训练；

3.培养我们正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。

通过本次实习，我学到了很多课本上学不到的东西，并对煤矿井下生产有了更深的认识。所谓读万卷书，行万里路。没有经过实践烤炼的理论永远都是纸上谈兵。实践，自古以来就被认为是成长的必修之路。在生产实践的过程中我的的确确走进了社会这个大课堂，体验着与以往完全不同的世界，增长了见识，开阔了视野，为今后一步步走进社会打下了基础

课程实习的建议：

由于缺乏对实际生产的深入了解和认识，在采掘机械设备的选择方面可能存在着不合理之处，这都是需要解决的。

采掘机械在安装和使用过程中，要了解掌握各部分的操作功能、保养和维护，认真做好记录在。在引进新设备的同时，要注意以下几个问题。

1.近年来，综采设备引进装置较多，这些设备的技术都比较先进，适合我国目前情况，应大力消化和移植这些技术。

2.应积极地学习同行业兄弟单位行之有效的重大技术革新成果。应大力提倡同行业的技术交流

3.积极地选用科研单位或机械制造厂的科研成果和新工艺、新设心。

4.对本设备改造等要总结经验和教训。

参考资料

1.《现代采掘机械》作者：李锋、刘志毅 北京煤炭工业出版社，2007.3

2. 《采掘机械与支护设备》作者:王启广、李炳文、黄嘉兴 中国矿业大学出版社，2006.4

3.《采掘机械》 作者：李晓豁 沙永东  冶金工业出版社,20##年9月

4.《采掘机械与液压传动》作者:朱真才 杨善国 韩振铎 中国矿业大学出版社，20##年5月