采煤機(jī)教學(xué)課件演講人：日期:CONTENTS目錄01采煤機(jī)概述02結(jié)構(gòu)組成解析03關(guān)鍵技術(shù)原理04操作規(guī)范與安全05維護(hù)保養(yǎng)實(shí)務(wù)06前沿發(fā)展與案例01采煤機(jī)概述PART基本定義與功能采煤機(jī)定義采煤機(jī)是一種專(zhuān)門(mén)用于煤礦井下開(kāi)采煤炭的重型機(jī)械設(shè)備，通過(guò)切割、破碎和裝載等功能實(shí)現(xiàn)煤炭的高效開(kāi)采，是現(xiàn)代綜采工作面的核心設(shè)備之一。切割功能采煤機(jī)配備高強(qiáng)度截割滾筒或鏈?zhǔn)浇佚X，能夠切割不同硬度的煤層，并通過(guò)調(diào)整滾筒高度和牽引速度適應(yīng)煤層厚度變化。裝載與運(yùn)輸功能采煤機(jī)內(nèi)置刮板輸送系統(tǒng)，可將切割后的煤炭直接裝載到工作面輸送機(jī)上，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)輸，大幅提升開(kāi)采效率。自動(dòng)化控制功能現(xiàn)代采煤機(jī)集成傳感器和智能控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)高、故障診斷等功能，降低人工操作風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)械牽引式采煤機(jī)液壓牽引采煤機(jī)20世紀(jì)50年代初期產(chǎn)品，依賴(lài)鏈條或鋼絲繩牽引，切割功率低，僅適用于薄煤層開(kāi)采，代表機(jī)型如MLQ-64型。20世紀(jì)70年代主流技術(shù)，采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)牽引部，切割功率提升至300kW以上，適應(yīng)中厚煤層，如AM-500型。發(fā)展歷程與分類(lèi)電牽引采煤機(jī)21世紀(jì)主導(dǎo)技術(shù)，取消液壓系統(tǒng)改用交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率可達(dá)1500kW以上，可靠性顯著提高，如JOY7LS系列。分類(lèi)體系按工作方式分為滾筒式（占市場(chǎng)90%）、鏈?zhǔn)脚c刨煤機(jī)；按煤層適應(yīng)力分為薄煤層（<1.3m）、中厚煤層（1.3-3.5m）和厚煤層（>3.5m）機(jī)型。作為綜采成套設(shè)備核心，與液壓支架、刮板輸送機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)百萬(wàn)噸級(jí)的高效開(kāi)采，適用于傾角小于35°的緩傾斜煤層。大傾角采煤機(jī)配備防滑制動(dòng)系統(tǒng)，可在45°以下煤層作業(yè)；硬煤開(kāi)采機(jī)型需配置高壓水射流輔助破巖裝置。5G+采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制，配合三維地質(zhì)建模系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)記憶截割和自動(dòng)糾偏，如國(guó)家能源集團(tuán)榆家梁煤礦應(yīng)用案例。少數(shù)巨型輪斗式采煤機(jī)用于露天礦表層覆蓋層剝離作業(yè)，日剝離量可達(dá)10萬(wàn)立方米以上。核心應(yīng)用場(chǎng)景長(zhǎng)壁綜采工作面特殊地質(zhì)條件開(kāi)采智能化示范礦井露天煤礦表層剝離02結(jié)構(gòu)組成解析PART截割部結(jié)構(gòu)與原理截割滾筒設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度合金鋼焊接結(jié)構(gòu)，表面鑲嵌硬質(zhì)合金截齒，滾筒直徑與轉(zhuǎn)速匹配煤層硬度，實(shí)現(xiàn)高效破碎與裝煤功能。01行星齒輪減速機(jī)構(gòu)通過(guò)三級(jí)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)將電機(jī)高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為截割滾筒所需的低轉(zhuǎn)速高扭矩，傳動(dòng)效率達(dá)92%以上，具備過(guò)載保護(hù)功能。02調(diào)高液壓系統(tǒng)由雙向液壓缸、伺服閥和位置傳感器組成，實(shí)現(xiàn)滾筒±30°范圍內(nèi)精準(zhǔn)調(diào)高，適應(yīng)煤層厚度變化，控制精度誤差小于5mm。03采用38mm節(jié)距高強(qiáng)度圓環(huán)鏈與耐磨鏈輪嚙合，牽引力可達(dá)800kN，配備自動(dòng)張緊裝置防止鏈條松弛或跳鏈。鏈輪-鏈條牽引機(jī)構(gòu)通過(guò)IGBT變頻器實(shí)現(xiàn)0-15m/min無(wú)級(jí)調(diào)速，電機(jī)功率160kW，配備制動(dòng)電阻實(shí)現(xiàn)緊急停車(chē)時(shí)能量消耗。變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用耐磨聚氨酯復(fù)合材料滑靴與導(dǎo)軌接觸，降低摩擦系數(shù)至0.12，同時(shí)集成壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牽引阻力。導(dǎo)向滑靴裝置牽引部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣與液壓控制單元PLC集中控制系統(tǒng)采用S7-300系列PLC集成截割、牽引、冷卻等模塊，具備CAN總線(xiàn)通信功能，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷代碼顯示。本質(zhì)安全型傳感器包括溫度、振動(dòng)、油位等20余個(gè)防爆傳感器，符合ATEX標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)RS485傳輸至中央處理單元。先導(dǎo)式液壓閥組由比例換向閥、壓力補(bǔ)償器和流量控制閥組成，系統(tǒng)工作壓力35MPa，響應(yīng)時(shí)間小于50ms，實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)同動(dòng)作。03關(guān)鍵技術(shù)原理PART截割滾筒工作機(jī)制旋轉(zhuǎn)切割與煤巖分離粉塵控制技術(shù)負(fù)載自適應(yīng)調(diào)節(jié)截割滾筒通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)截齒對(duì)煤壁進(jìn)行切削，截齒的排列方式（螺旋線(xiàn)或棋盤(pán)式）直接影響煤巖破碎效率，同時(shí)滾筒內(nèi)螺旋葉片將碎煤輸送至刮板輸送機(jī)。滾筒轉(zhuǎn)速和牽引速度根據(jù)煤層硬度實(shí)時(shí)調(diào)整，通過(guò)壓力傳感器監(jiān)測(cè)截割電機(jī)電流變化，防止過(guò)載損壞設(shè)備或降低截齒損耗率。滾筒內(nèi)置噴霧降塵系統(tǒng)，高壓水流通過(guò)截齒噴嘴形成水霧屏障，抑制煤塵擴(kuò)散，改善工作面能見(jiàn)度并降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)邏輯煤層界面探測(cè)采用超聲波傳感器或γ射線(xiàn)探測(cè)儀實(shí)時(shí)掃描煤層頂?shù)装逦恢?，?shù)據(jù)經(jīng)PLC處理后生成三維輪廓模型，指導(dǎo)滾筒高度動(dòng)態(tài)調(diào)整。液壓伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)存儲(chǔ)已開(kāi)采區(qū)域的煤層剖面數(shù)據(jù)，在下一循環(huán)中自動(dòng)復(fù)現(xiàn)最優(yōu)截割軌跡，減少人工干預(yù)并提升回采率。調(diào)高油缸接收控制信號(hào)后驅(qū)動(dòng)搖臂升降，位置編碼器反饋實(shí)際高度與設(shè)定值比對(duì)，誤差小于±10mm時(shí)觸發(fā)PID算法修正。記憶截割功能雙級(jí)破碎原理破碎軸配備扭矩限制器，當(dāng)異物卡阻時(shí)自動(dòng)切斷動(dòng)力并觸發(fā)反轉(zhuǎn)功能，避免傳動(dòng)系統(tǒng)損壞，故障解除后需手動(dòng)復(fù)位。過(guò)載保護(hù)機(jī)制潤(rùn)滑與散熱管理破碎腔采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)定時(shí)注入高溫潤(rùn)滑脂，外置風(fēng)冷裝置強(qiáng)制散熱，保證軸承溫度持續(xù)低于75℃。大塊煤首先經(jīng)錘式破碎機(jī)初級(jí)破碎，隨后通過(guò)輥式破碎機(jī)二次碾壓，確保出料粒度≤300mm以滿(mǎn)足輸送帶運(yùn)輸要求。破碎機(jī)構(gòu)運(yùn)行流程04操作規(guī)范與安全PART啟停標(biāo)準(zhǔn)操作步驟啟動(dòng)前檢查確保采煤機(jī)各部件完好，包括截割頭、牽引鏈條、液壓系統(tǒng)及電氣線(xiàn)路，檢查潤(rùn)滑油位和冷卻液是否充足，確認(rèn)工作面環(huán)境無(wú)安全隱患。順序啟動(dòng)流程先啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，再依次開(kāi)啟液壓泵、截割電機(jī)和牽引電機(jī)，觀察儀表盤(pán)參數(shù)是否正常，待所有系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后方可進(jìn)行采煤作業(yè)。停機(jī)操作規(guī)范停止截割和牽引后，需空轉(zhuǎn)2-3分鐘以降低部件溫度，再關(guān)閉液壓泵和冷卻系統(tǒng)，最后切斷總電源，清理機(jī)身煤渣并填寫(xiě)運(yùn)行日志。運(yùn)行監(jiān)控要點(diǎn)實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測(cè)密切關(guān)注截割電機(jī)電流、牽引速度、油壓及溫度等數(shù)據(jù)，異常波動(dòng)需立即停機(jī)排查，防止設(shè)備過(guò)載或損壞。機(jī)械狀態(tài)觀察定期檢查截齒磨損情況、鏈條松緊度及導(dǎo)向滑靴的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)或異響應(yīng)及時(shí)緊固或更換部件。環(huán)境安全評(píng)估監(jiān)控工作面頂板支護(hù)狀態(tài)和瓦斯?jié)舛?，確保通風(fēng)系統(tǒng)正常，避免冒頂或瓦斯積聚引發(fā)事故。緊急故障應(yīng)對(duì)措施電機(jī)過(guò)熱或冒煙立即切斷電源，使用滅火裝置防止火勢(shì)蔓延，通知維修人員檢查絕緣性能或冷卻系統(tǒng)故障。鏈條斷裂或卡阻停止?fàn)恳㈡i定制動(dòng)裝置，人工清理卡阻物，更換斷裂鏈條前需確認(rèn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)變形或損傷。迅速關(guān)閉液壓泵，標(biāo)記泄漏點(diǎn)并疏散人員，使用專(zhuān)用堵漏工具臨時(shí)處理，待專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)修復(fù)后重新加壓測(cè)試。液壓系統(tǒng)泄漏05維護(hù)保養(yǎng)實(shí)務(wù)PART日常點(diǎn)檢項(xiàng)目清單截割部檢查01每日需檢查截割電機(jī)、減速器運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)軸承溫度是否異常（不超過(guò)75℃），觀察截齒磨損情況并及時(shí)更換破損齒座，確保截割滾筒無(wú)裂紋或變形。液壓系統(tǒng)巡檢02檢查液壓油箱油位是否在標(biāo)定范圍內(nèi)，測(cè)試泵站壓力是否穩(wěn)定（通常為16-20MPa），排查管路接頭是否存在滲漏，并記錄過(guò)濾器壓差報(bào)警信息。電氣系統(tǒng)檢測(cè)03驗(yàn)證控制箱密封性能，測(cè)試急停按鈕、閉鎖裝置功能有效性，測(cè)量電機(jī)絕緣電阻（≥1MΩ），清理電控柜內(nèi)煤塵以防短路。行走機(jī)構(gòu)評(píng)估04檢查履帶張緊度（下垂量30-50mm為宜），測(cè)試導(dǎo)向輪和支重輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，清除鏈軌節(jié)間卡塞的矸石，潤(rùn)滑銷(xiāo)軸以減少磨損。采用ISOVG320重負(fù)荷齒輪油，每500小時(shí)更換一次，加油前需清潔油池并檢查磁性濾芯吸附的金屬碎屑量，油溫應(yīng)控制在-10℃至90℃區(qū)間。01040302關(guān)鍵部件潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)截割減速器潤(rùn)滑使用抗磨液壓油（HM46級(jí)），每1000小時(shí)或油品污染度達(dá)NAS9級(jí)時(shí)強(qiáng)制更換，定期取樣送檢酸值和水分含量（水分≤0.1%）。液壓系統(tǒng)用油回轉(zhuǎn)支承采用鋰基脂（NLGI2級(jí)），每8小時(shí)通過(guò)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)注脂，注脂壓力不超過(guò)20MPa，確保舊脂從密封圈溢出以排出雜質(zhì)。軸承潤(rùn)滑規(guī)范噴霧式潤(rùn)滑裝置需每班噴灑專(zhuān)用鏈軌油（黏度等級(jí)SAE80W-90），重點(diǎn)覆蓋鏈節(jié)鉸接處，降低摩擦系數(shù)并防止銹蝕。鏈條潤(rùn)滑方案拆解截割部、牽引部等核心模塊，使用超聲波探傷儀檢測(cè)齒輪嚙合面疲勞裂紋，測(cè)量軸類(lèi)零件徑向跳動(dòng)（公差≤0.05mm），評(píng)估密封件老化程度。解體檢測(cè)階段按扭矩分級(jí)擰緊高強(qiáng)度螺栓（如M36螺栓需預(yù)緊至2500N·m），進(jìn)行空載試車(chē)測(cè)試各檔位轉(zhuǎn)速偏差（±3%以?xún)?nèi)），校準(zhǔn)傳感器信號(hào)反饋精度。總裝調(diào)試要求對(duì)磨損超限的滑靴堆焊耐磨層（硬度HRC58-62），采用數(shù)控磨床修復(fù)搖臂配合面平面度（≤0.02mm/m），更換所有O形圈并做氣壓密封試驗(yàn)。部件翻新工藝連續(xù)帶載運(yùn)行4小時(shí)監(jiān)測(cè)溫升曲線(xiàn)（電機(jī)繞組≤105℃），采集振動(dòng)頻譜分析異常峰值，最終出具大修合格報(bào)告并歸檔關(guān)鍵參數(shù)記錄。驗(yàn)收測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)定期大修流程規(guī)范06前沿發(fā)展與案例PART智能化技術(shù)趨勢(shì)遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)化控制現(xiàn)代采煤機(jī)通過(guò)集成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)化控制，減少人工干預(yù)，提高作業(yè)安全性及效率，同時(shí)降低故障響應(yīng)時(shí)間至分鐘級(jí)。自適應(yīng)截割系統(tǒng)采用AI算法分析煤層硬度及地質(zhì)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整滾筒轉(zhuǎn)速和牽引速度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)截割，提升原煤回收率15%以上，并減少設(shè)備磨損。數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用構(gòu)建采煤機(jī)三維虛擬模型，同步映射物理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，用于故障預(yù)測(cè)、維護(hù)模擬及操作培訓(xùn)，綜合運(yùn)維成本降低20%。以JOY7LS6為例，裝機(jī)功率達(dá)2660kW，適應(yīng)6-8米厚煤層開(kāi)采，牽引速度0-15m/min可調(diào)，配備高壓水射流輔助破煤技術(shù)，單日產(chǎn)能突破萬(wàn)噸級(jí)。高效能機(jī)型對(duì)比大功率電牽引采煤機(jī)如EickhoffSL300系列，機(jī)身高度僅0.8-1.2米，采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)0-10m/min無(wú)級(jí)變速，配套螺旋滾筒設(shè)計(jì)，適用于1.3米以下煤層高效開(kāi)采。超薄煤層變頻采煤機(jī)對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)型，山特維克MB670型采用雙鏈牽引系統(tǒng)，牽引力提升至1200kN，抗沖擊能力強(qiáng)，適用于斷層發(fā)育煤層，故障間隔周期延長(zhǎng)至3000小時(shí)。重型鏈牽引采煤機(jī)神東補(bǔ)連塔煤礦應(yīng)用國(guó)產(chǎn)MG1100/2860-WD型采煤機(jī)，配套智能化工作面系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)2000萬(wàn)噸超長(zhǎng)工作面開(kāi)采，煤機(jī)定位誤差控制在±