EBZ132CZ悬臂式掘进机改进及应用

郑自和

摘要本文分析了EBZ132CZ悬臂式掘进机在使用过程中出现的问题，主要包括设备冷却、掘进机拖缆装置及粉尘防治3个方面问题，针对3个问题提出了解决办法，对EBZ132CZ悬臂式掘进机进行改进应用。

关键词掘进机；冷却；拖缆；除尘

综掘机是煤矿掘进的主要发展方向。而掘进机又是煤矿机掘的一个关键设备.掘进机在应用中质量的好坏，不仅直接影响煤矿巷道的施工质量和施工速度，而且关系到施工的安全和支护的效果。采掘并举，掘进先行。为了极大的缓解我矿采掘衔接紧张的局面。因此，我矿2013年决定安排两个综掘工作面，-1121（21）风巷和-1121（21）机巷，均采用EBZ132CZ悬臂式掘进机掘进。

1综掘机应用中存在的问题

1121（21）风巷和1121（21）机巷巷道长度近2000m，K21煤层平均倾角45°左右，煤厚仅1.3m，巷宽设计3.3m。单凭掘进机截割至设计断面不现实，底板岩石部分必须采用打眼爆破方式。因此，在EBZ132CZ悬臂式掘进机使用过程中，存在有以下3个问题：

1）随着掘进巷道增长，通风减弱，风冷对设备冷却不足，掘进机空载运行时，液压泵轴端轴承处由于摩擦也会达到55℃～80℃，而在实际掘进过程中油温达80℃以上，导致设备故障频发，为了冷却设备，过多的冷却水排出在碛头，在水中综综掘机也常被深陷煤潭而“不能自拔”，同时在高温环境下作业下，大部分综掘司机因高温炙烤周身长满痱子而得皮肤病，职工时常也有烫伤的现象，很不利于职工的身体健康与安全生产，这严重制约我矿综掘进机的正常使用。

2）EBZ132CZ悬臂式掘进机行走过程中，电缆在地上前后移动，需专人进行监管并进行拖动，体力消耗大，综掘机在切割碛头前进与后退过程中，也时常有压坏电缆的现象，对安全造成严重影响。

3）在综合机械化掘进过程中会产生大量粉尘，造成作业场所的现场作业人员视线受阻，吸入大量粉尘，严重威胁员工的身心健康，影响安全生产。

2改进方案

1）针对冷却问题，结合综掘机的日常维护经验，提出了增加冷却部件、提高冷却水量与延长水冷却时间，并对综掘机进动态与静态综合冷却标本兼治，并把冷却水引入专用管路排入水沟，减少碛头积水。

2）设计一种类似采煤机用的电缆槽，让电缆在专用电缆槽中随着综掘机一起前后移动，从而保证电缆的安全运行，节约人力资源。

3）引进采用除尘器、附壁风筒相结合的通风除尘系统，由除尘器、附壁风筒、吸尘罩、负压风筒组成。该配套方案通过附壁风筒控尘、除尘器抽尘、净化，处理综掘工作面截割产生的粉尘，系统主要设备除尘器选用中煤科工集团重庆研究院研制生产的KCS-250型矿用过滤湿式旋流除尘器，其结构根据气、粒两相流理论设计，集喷雾、过滤及旋流脱水于一体，除尘、脱水效率高。

3实施过程

1）将进水管由原来的φ16改为φ25的管路，并在进水侧增加一台加压泵，大大增加进水流量与压力。进入综掘机后先分成两路，一路通过减压阀后进入内外喷进行除尘，再一路又分成四组独立的水路，在主回油管路中安装三组专用冷却器，对设备运行时的回油进行冷却，其中两路冷却后排入主水管中，另一路冷却水再进入电机进行冷却后排入主排水管中，最后一路水进入油箱冷却器后也排入主排水管中，这样才能保证水冷却系统对综掘机进行动态与静态的冷却，并对冷却出水通过专用管路排入水沟及时排出巷道，防止在碛头积水使综掘机被陷。

2）借鉴采煤机的行走方式，设计出了类似的拖缆装置，在二运架下的皮带机尾侧加工约每块长宽高1500mmX320mmX350mm、钢板厚度为5mm，总长度达15m的电缆槽10块，安装在三运机尾侧，并在二运机头处加装拖缆装置，用扎带把电缆与水管固定在电缆夹上。

3）由矿总工办设计，并购买了KCS-250型矿用过滤湿式旋流除尘器，将除尘器安置于掘进机三运皮带机尾处，将除尘装置与掘进机配套达到能随掘进机在掘割作业过程中前后移动，使之成为有机整体，从而解决掘进机截割过程中粉尘问题。同时采取在综掘机的前方增加一组环行的喷雾装置，并在水中加入压风，增大水的压力和水雾喷出速度，减小喷出水雾颗粒，捕尘效果良好。

4综合效果分析

1）经过改进后，综掘机的温度由最初的80℃以上，下降到现在的40℃～50℃。从而提高了掘进机开机率，各种液压元件也得到很好的保护，设备故障率也大为降底。以前油温高，液压泵经常损坏，我矿己坏三台，因为此泵为德国生产，进口泵国内无法维修，只能整机购进价格贵达15万元/台，两五联阀也易损坏，一组达10万元以上，所用0形圈也达70元个，更换频繁，油缸密封件也达百元以上，过滤网也易堵塞，价格在300～800元不等，总共为矿节约成本达60万元以上，减少了对生产的影响。水经冷却后汇聚在专用的25管路引出排入水沟中，减少碛头水的沉积，使碛头保持干燥，改善作业环境，文明生产得到进一步的改观。目前，已在我矿的2个综掘面得到推广使用，应用情况十分良好。

2）当综掘机在运行时，电缆与水管在电缆夹的牵引下在电缆槽中进行滑行，不需人工进行拖拽，节约了人力，以每月4500元/人，按现在一天三班作业，一年就减少16.2万元，降低了劳动成本，减少伤害事故的发生。同时电缆夹对电缆与水管起到了很好的保护作用，对顶板掉下的块矸以及外力的冲击也有一定的防护作用，从而使电缆受损的几率大为下降，70平方电缆每米约为200元，以40m计算更换需8000元，全年共计损失约3万元以上，在综掘机今后的使用总共为矿节约成本达50万元以上，降低了生产成本，提高了生产效率，为高产高效掘进提供技术支持。

3）当掘进机截割断面时，除尘装置通过机载式的底脚支承连接件与综掘机联接固定，当需掘割工作综掘机司机开启综掘机油泵时，除尘装置风机自动运行，即只要综掘机运行除尘装置风机就自动运行工作。随综掘机掘割工作而移动，达到更好更快的除尘效果，综掘机不工作时除尘装置自动停止工作。在综掘机前方增加的一组环行的喷雾装置，加入压风后，减小了喷出水雾颗粒，捕尘效果良好。主要效果在于对矿工职业病防治，减少煤尘堆积，保证安全生产。