MZ型螺旋钻进式采煤机钻具

MZ型螺旋钻进式采煤机适用于周围空气中的甲烷、煤尘不超过《煤矿安全规程》中规定的安全含量的矿井。其煤层厚度在0.5-1.0米，煤层倾角为22°以下的极薄煤层开采。该螺旋钻进式采煤机突破了薄煤层开采的高度限制，利用先进的工作面无人开采技术，实现了极薄煤层的安全开采，提高了资源回收率，提高矿井的整体效益,延长矿井的服务年限。螺旋钻进式采煤机取得了国家发明专利，具有较好的经济效益和社会效益，是薄煤层开采的推广产品。

1、  实现了工作面无人开采，安全性能好；

2、  自动化程度高，螺旋钻进式采煤机各个动作均是自动完成的因此每班仅需3人操作，工人的劳动强度低；

3、  生产率高，由于采用了四钻头并列双向钻进及自动对接钻杆技术，大幅度的提升了采煤量；

4、  由于配置了履带自移机构，机动性、灵活性强，适应性好；

5、   由于采用了偏心锁销式钻杆连接机构，钻杆不会脱节现象，可靠性好；

6、   钻进采出煤质好，含矸率低。因为钻杆连接有一定柔性，可以随着煤层的起伏钻进，做到只采煤，不采矸石。

7、   提高了资源回收率，回采了过去丢失的煤层，有利于资源回收。

8、   操作方便，维修便利安全。工人在顺槽操作，检修设备安全方便；工作面无支护，减少了材料消耗。

MZ型螺旋钻进式采煤机，是解决薄煤层开采、提高煤炭资源回收率的一种新型的采煤设备。是目前解决薄煤层开采的最好方法之一，该机采用独头钻采的工艺，实现了无人工作面独头采煤。该机组可用于周围空气中的甲烷、煤尘不超过《煤矿安全规程》中规定的安全含量的矿井，但不能用于有瓦斯突出的矿井采煤。

1、适用范围

（1）、海拔高度不超过2000米

（2）、周围环境温度-5℃～40℃

（3）、周围空气相对湿度不大于95％（+25℃时）

（4）、周围空气中的甲烷、煤尘不超过《煤矿安全规程》规定安全含量

（5）、煤层厚度0.5-1.0米

（6）、煤层水平倾角0～22°

（7）、煤层走向倾角小于8°

（8）、煤层硬度ｆ≤3

（9）、额定电压 AC 660V或1140V  ，  50Hz

2、基本参数

螺旋钻进式采煤机结构如图：

螺旋钻进式采煤机整机由主机、电控系统12、液压系统9、钻具及辅助系统8五大部分组成。

（一）、主机系统是钻机的核心部分，它又由支撑部31、定位部32、定向部30、推进部28、动力部27、行走部10六大部分组成。

1、支撑部用于支撑推进工作的部分，其上设有导向轴23，推进油缸21及固定油缸22等机构，以满足带动工作部分钻进、后退以及机组定向后固定的需要。

2、定位部是用于实现钻具的接脱过程中的定位、开锁等自动动作的机构，由左右两个框架及活动定位架等组成。在钻进的前后方向上各设一套机构，实现钻具的双向同时自动定位，即一侧钻具脱开的同时另一侧对接好，这样就消除了空行程。

3、定向部是用于螺旋钻进式采煤机钻进方向的调整机构，以适应煤层倾角的变化。是由定向架、升降油缸11、定向油缸18及连杆机构17组成。

4、推进部及动力部是螺旋钻进式采煤机的主动力输出部分。推进部是一个由大型的角钢架、轴承座、及风管活动接口5等组件组成，以满足在支撑架的导轨上滑动及与矿井的风筒对接的功能要求。动力部由电机2、偶合器3、减速机4连接而成，安装在角钢架上随之移动。为适应双向钻进的要求，本减速机输出轴采用了双向输出扭矩连接结构。

5、行走部是一种变形的履带行走机构，由自带减速器的液压马达驱动，是主机的底座部分，并使主机具有自移功能。

（二）、电控系统是螺旋钻进式采煤机的电力引进、输出及控制部分，由开关和控制箱组成，且均满足井下防爆要求。

（三）、液压系统为螺旋钻进式采煤机除钻杆旋转之外的行走、对接、运输等所有辅助动作提供动力及控制。

（四）、钻具由钻杆29、风管16、钻向调整油缸13、前传递齿轮箱15及钻头14组成，是螺旋钻进式采煤机的主工作部分，用于煤的切割及运输。本机组采用了四轴联动式双向钻具结构，即四个钻头并列双向钻进，中间风管为双风筒结构，这种结构可大大提高螺旋钻进式采煤机的生产率，也是区别于其它螺旋钻采煤机的关键点。

（五）、辅助系统是为实现钻具的自动运输、定位、对接、脱离而设计的一套自动动作机构，是一个带有机械手的移动框架。该系统使原本费时费力的辅助动作变得自动、准确、高效。

螺旋钻进式采煤机采用独头钻采的工艺，主机布置在顺槽中，利用液压推进装置带动旋转的钻具向一帮煤层钻孔，钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在顺槽的刮板机上运出，实现极薄煤层的工作面无人安全钻采。

操作方式

（1）预备工作

使用前先检查各操作手柄及部件应在初始位置，站各截止阀在开启位置，油位正常后，再按相应的位置闭合开关，工况转向开关转向“卸载”位置，在“卸载”状况下启动油泵，泵站在卸荷状态下运转。

（2） 移机定位

操作台工况转向开关转向“辅助”位置，通过操纵手柄，行走部的液压马达19带动履带20，移动主机到巷道内需要的采煤位置，操作升降油缸11、定向油缸18，机架的高度和倾斜度与所采的煤层一致，然后操作固定油缸22伸出支撑在巷道的两帮，这样主机即完成了定向和固定，下一步就可以进行钻煤作业了。本螺旋钻进式采煤机的倾斜度调整范围为-9⁰~+22⁰，主轴水平升降行程达350mm，可较大限度的满足不同地质条件煤层调整要求。

（3）采煤作业

采煤作业前，首先将钻采范围内的锚在煤层中的锚杆全部拔出，检查钻杆连接是否合格，检查电缆与防尘水管的敷设情况，检查内外喷雾的完好情况，一切正常后，开启钻机内外喷雾，即可进行钻采工作。

将操作台上的工作状态开关旋转至“左运行”位置，将主电机信号按钮按下，电控系统启动动力部电机2通过偶合器3、减速机4带动钻杆29、四个钻头14旋转，并在推进液压缸21的作用下向左侧煤层并列推进，钻头旋转割煤，钻杆旋转时其上的螺旋叶片往外运煤。本螺旋钻进式采煤机四轴联动式钻具结构，即两个动力输出轴通过有四个输出轴的前传递齿轮箱，带动四个钻头同时钻进，使一次钻进采煤量大大提高。

在钻采的同时，辅助人员将另一套钻具反向放置在辅助定位架上，当前一套钻具钻进到位后，定位机构32定位并自动打开风管的卡环、钻杆的卡销，此时辅助系统8的活动定位架将预放置好的下一组钻具自动运送至相反钻进方向的对接位置，在脱开上一组钻具的同时对接好相反方向的钻具。

将操作台上的工作状态开关旋转至“右运行”位置，将主电机信号按钮按下之后即可进行右侧煤层钻进采煤。四轴联动式螺旋钻进式采煤机通过接长钻杆及风管来达到钻进深度的要求，为实现高效自动对接及双向钻进，本螺旋钻进式采煤机采用了双向扭矩输出轴减速机、双向定位机构及开合式自动定位机构、齿轮齿条式自动开锁结构。实现了钻具双向自动对接。

如上反复循环，在螺旋钻进式采煤机两侧分别不断接入钻具，直至钻进到预定深度时按相反的顺序退钻。

退钻的操作与之相反。

待两侧钻具全部退出钻孔后，将操作台工况转向开关转向“辅助”位置，通过操纵手柄操作液压系统收回固定油缸，启动行走履带，带动主机沿巷道移至下一个钻采位置，，开始第二个钻孔的采煤工作。

在钻采过程中应密切注意旋转电机的电流显示，若出现电流明显增大，或钻具振动加剧，或采出煤炭含有夹矸，则有可能遇上了地质构造，应降低推进速度或停止钻进。启动检测机构，判断钻头是否钻顶、钻底或碰上了断层，并按相应的方向驱动调整油缸调整钻头的方位，达到钻头始终在煤层中割煤目的。若遇到断层则需退钻。

1、螺旋钻进式采煤机使用人员必须经过培训，熟练掌握操作技能并考核合格后方可上岗操作机器。

2、螺旋钻进式采煤机使用过程中严格遵守操作规程，精心操作，严禁砸碰机器，野蛮操作。

3、每班检查各定位及感应开关动作的精度是否满足对接要求，

4、每班导向轴用毛刷加油不少于10次，减速箱、前传动箱运行500小时后更换润滑油（320#齿轮油），钻杆锁块出每班检查不少于一次，清理煤屑并涂32#机油。

5、及时清理钻具配合部位的污物，更换损坏的密封件。

（1）使用基本参数

（2）维修机组时按规定保证工作液和润滑材料的清洁，这直接影响液压系统（特别是同步阀）的正常运行。为此，在维修前必须清除在加油孔、加油管上的污物和煤粉，加油时必须通过滤网，向井下运送的油必须经过过滤而且存放在的干燥清洁的容器里。

（3）故障排除