新型采煤机散热装置的分析与应用

葛玉生

（晋能控股煤业集团云岗矿，山西 大同 037017）

1 项目概况

从晋能控股煤业集团云岗矿井下综采工作面MG2×100/455-BWD型交流电牵引采煤机的现场应用情况来看，因开采过程中出现渗水现象，采煤机变压器常处于高温潮湿的工作环境，加之采煤机原有的散热装置散热效果不佳，因此出现过多次因温度过高而导致的爆炸事故。此外，散热装置与采煤机电机接触面积较小，散热效果不明显，造成了电机线路因高温老化而导致的安全故障。诸多问题给煤矿造成了较大的人员伤亡和财产损失。针对这一情况，必须提供一种散热效果更好的采煤机用散热装置，以实现对采煤机的有效散热，保障其正常运行，并为实现煤矿高产高效的安全开采奠定基础。

2 采煤机散热装置的设计

2.1 结构分析

针对晋能控股煤业集团云岗矿MG2×100/455-BWD型交流电牵引采煤机散热装置散热效果不佳的问题，提供了一种新型采煤机用散热装置。该装置结构如图1所示，主要包括导热板、接触杆、连接座、转轴、螺纹杆、夹板、插杆、储液盒、摇把等部件。

图1 新型采煤机散热装置结构示意图

新型采煤机散热装置中的导热板以铜为材料，导热效果好，导热板的正面与接触杆固定连接，导热板的顶端与A连接座固定连接，A连接座的表面设有孔洞，孔洞内部与转轴活动连接，A连接座通过转轴与螺纹杆活动连接，螺纹杆的表面与夹板活动连接，导热板的底端与B连接座固定连接，B连接座的表面与插杆固定连接，插杆可使夹板向内移动，以保证散热装置更加稳定，且避免了螺纹杆的过多使用所导致的人员操作不方便问题，插杆与夹板活动连接。

导热板结构背部示意图如图2所示，从图2中可以看出，在导热板的背面固定连接有导热管，导热管的一端与水泵固定连接，水泵的一侧与储液盒固定连接，导热管的另一端与储液盒固定连接，储液盒的正面与支撑杆固定连接，支撑杆的一端设置有风扇组件，螺纹杆的一端与摇把固定连接。

图2 导热板结构背部示意图

接触杆结构示意图如下页图3所示，从图3可以看出，接触杆由外杆、压力弹簧及内杆组成，外杆的内壁与压力弹簧固定连接，压力弹簧的一端与内杆固定连接。

图3 接触杆结构示意图

2.2 工作原理

新型采煤机散热装置的工作原理：使用时，工作人员将导热板放置在采煤机电机的一侧，另一侧放置夹板，通过旋转摇把，将螺纹杆向内旋入夹板，使导热板与夹板夹紧采煤机的电机，进行固定；同时，当接触杆接触到采煤机的电机时，通过压力弹簧收缩，使更多的接触杆接触到采煤机的电机，以增加接触面积，使热量传输到导热板的效率更高；储液盒的内部存放有冷却液，启动水泵与风扇组件，通过水泵将储液盒内部的冷却液抽入导热管内进行流通，冷却液在流通时可吸收导热板上的热量，达到对采煤机电机的降温效果；随后，冷却液流回储液盒内，由风扇组件向储液盒吹风，对其进行降温。经过循环往复为采煤机的电机降温，降温效果较明显，有效避免了因采煤机的电机产生的高温使内部线路老化而导致出现线路熔断故障等情况，降低了采煤机的损坏率，提高了设备的使用寿命。

此外，该散热装置的通用性较强，可以用于多种需散热的设备上。通过接触杆增大了散热装置与发热设备接触面，导热、散热效果好；通过夹板夹紧发热设备，便于人员进行安装拆卸，实用性较强。

3 实践应用及效果分析

3.1 实践应用

晋能控股煤业集团云岗矿位于大同煤田的东北部，井田面积为59 km2。矿井始建于20世纪60年代中期，每年设计能力为270万t，服务年限为183年，经改扩建后的核定年生产能力为480万t。矿井开拓系统采用立井、斜井混合式分区开拓，主运输水平为980 m水平，1 030 m水平为辅助运输水平。

云岗矿8号层8805综采工作面长140 m，煤层平均厚1.3 m，局部厚只有0.9 m，属于典型的“两硬”条件下的薄煤层。采煤机选用MG2×100/455-BWD型交流电牵引采煤机，配备SGZ-630/264型运输机。MG2×100/455-BWD型采煤机在实际开采过程中，因电机线路老化发生了多起安全事故，对其分析原因得出，因采煤机原散热装置与电机接触面积较小，散热效果不佳，聚集的热量导致高温致使电机线路老化。采煤机散热问题已成为影响煤矿开采效率的关键因素。针对这一情况，将提供的新型采煤机散热装置在MG2×100/455-BWD型采煤机上进行了安装调试，并投入到实际的生产中。

3.2 效果分析

新型采煤机散热装置在MG2×100/455-BWD型采煤机上运行已有半年之久，新型采煤机散热装置工作稳定，散热效果较理想。工作时，启动水泵与风扇组件，使水泵将储液盒内部的冷却液抽入导热管内进行流通，冷却液在流通时吸收导热板上的热量，达到对采煤机电机的降温效果。应用新型采煤机散热装置后，该采煤机未发生一起因高温问题引发的内部线路老化的安全问题，也没有因高温问题导致线路熔断故障等情况发生，设备的损坏率大幅度降低，使用寿命大幅度延长。新型采煤机散热装置的应用有效保障了采煤机电机的安全稳定运行，进而保障了采煤机的稳定运行，为实现煤矿高产高效、安全开采奠定了基础。