综采工作面采煤机故障及预防措施

刘伟樑

（霍州煤电集团有限责任公司云厦建筑工程有限公司，山西 临汾 031400）

1 店坪煤矿206 工作面概况

霍州煤电集团有限责任公司店坪煤矿9-206 工作面东至井田边界，南为吕梁环城高速保护煤柱，西为+830 m 水平系统大巷，北与9-204 工作面采空区相邻。

206 工作面主采9 号煤层，设9-2061 巷胶带顺槽（原9-2042 沿空留巷）、9-2062 巷轨道顺槽、9-206 切巷、9-2062 绕巷A 段、B 段、C 段六条巷道，六条巷道均沿9 号煤层布置。206 工作面设计走向长度为1 724 m，倾向长度为245 m，工作面回采煤层为9 号煤层，煤层平均厚度为3.1 m。

206 工作面采用单一走向长壁式采煤法采煤、采煤工艺为综采，采用全部垮落法管理采空区顶板。工作面液压支架选用ZY6600/18/37 型液压支架，最小支撑高度为2 m，最大支撑高度为3.7 m，MG400/930-WD 型无链牵引双滚筒采煤机正常运行通过的最低采高为2.5 m，采煤机主要技术参数如表1 所示。

截至2020 年3 月14 日206 工作面已回采420m，由于受工作面地质条件、设备检修维护力度等限制，工作面在前期回采过程中采煤机经常出现故障，故障率占工作面机电设备总故障率的27.5%，影响工作面停产时间达39 h，采煤机维修费用达69.5 万元，严重制约着工作面安全高效回采；对此店坪煤矿通过技术研究，对206 工作面前期回采过程中采煤机常见故障进行合理分析，并提出了相应的预防措施[1-2]。

2 MG400/930-WD 型采煤机结构与工作原理

1）结构组成：206 工作面采用的MG400/930-WD型无链牵引双滚筒采煤机主要由切割部、切割滚筒、切割电机、电气系统、行走部、液压系统、托缆装置以及主电机、减速机等部分组成，采煤机具体技术参数如表1 所示。

表1 MG400/930-WD 型采煤机技术参数

2）工作原理：采煤机在割煤过程中通过切割电机带动双滚筒旋转，滚筒上安装截齿，截齿旋转后进行破煤，滚筒可上下进行割煤、扫煤等工序；采煤机利用行走部可在刮板输送机上前移、后退[3]。

3）无链牵引采煤机优势：无链电牵引采煤机主要采用拉力锚栓进行横向连接，实现无链牵引方式，采用该方式进行传动时使用周期长、故障率低，而且在运行过程中牵引强度高，适用于不同条件下采煤工作面中；该采煤机摇臂气缸中安装了强力镐，从而降低了摇臂故障率；无链牵引采煤机采用交流供电方式，采煤机运行过程中各项参数可通过机身显示器直观显示，便于操作人员调校和更改。

4）主要功能：该采煤机采用手动和自动两种开启方式，当采煤机自动模式出现故障后，操作人员可进行手动开启；采煤机具有自身监测功能，采煤机运行过程中通过传感器收集的各项参数，通过控制器集中控制作用实现采煤机全方位监控；采煤机具有断电保护功能，当采煤及运行过程中发现电压、电流及温度超标时会及时发出警报，并进行断电停机保护动作。

3 采煤机常见故障及预防措施

3.1 采煤机常见故障及原因

通过现场观察分析发现，206 工作面前期回采过程中采煤机出现故障类型主要体现在以下几方面：

1）液压系统无法调高：采煤机在割煤过程中主要通过高压泵体对液压油提供压力，一旦泵体损坏，很容易造成采煤机运行失稳；通过现场分析，由于206 工作面煤矸量大，MG 采煤机在割煤过程中泵站系统损坏严重，主要表现在高压胶管断裂、胶管接头松动、密封圈损坏以及泵体破损等，从而导致泵站失压，液压系统无法进行调高，影响采煤机正常运行。

2）泵站噪声大：206 工作面在采煤过程中由于工作面粉尘浓度高、采煤机泵站密封失效，采煤机泵体内吸入大量异物，造成泵吸出油口堵塞，采煤机长期运行时，泵站负荷加大，液压油黏度增加，导致泵体发热并产生噪声。

3）采煤机牵引速度过慢：MG 型采煤机牵引处采用高压胶管与液压马达连接，在采煤机过程中由于胶管损坏、胶管与马达之间连接密封失效以及过滤网中堵塞，导致牵引部无法获得足够压力的液压油，采煤机牵引压力不足，导致采煤机牵引速度慢甚至无法牵引。

4）采煤机急停：采煤机牵引系统主要由牵引电机、液压马达以及牵引控制模块等部分组成，在采煤机过程中由于牵引电机烧毁、液压马达损坏以及控制模块短路等，造成采煤机牵引中断出现急停现象。

5）采煤机摇臂升降不正常：由于206 工作面采煤周期长，每天采煤时间达16 h，采煤机采煤过程中摇臂周期升降，且采煤机摇臂检修维护不到位，导致摇臂供油管路损坏严重，导致安全阀压力降低，最终造成摇臂无法正常升降[4-5]。

6）采煤机电缆损坏：采煤机在割煤过程中采煤机供电电缆通过拖缆装置进行前后移动，206 工作面采煤过程中工作面顶板矸石以及工作面落煤导致拖缆装置损坏，同时工作面在移架推溜时对拖缆装置挤压，导致采煤机电缆破损、短路等，以至采煤机断电停机。

3.2 采煤机常见故障相应预防措施

为了保证工作面后期安全高效回采，提高采煤机运行稳定性，降低采煤机故障率，决定采取若干项采煤机故障预防措施。

1）液压系统故障处理：加强对采煤机泵站进行维护，每天对供油管路进行检查，发现管路破损漏油、管路连接不良时必须及时更换；每10 d 必须对过滤网进行清洗，保证液压油无异物，将油缸流量控制在一定范围内。

2）泵体噪声处理：定期对泵体进行清理，并及时检查泵体供油管路密封情况，发现密封失效时必须及时更换，同时对泵站出油口堵塞情况，定期进行疏通；同时应保证泵站供电电压，将电压控制在额定值范围内。

3）采煤机牵引故障处理：加强对牵引电机、牵引供油管路进行检查，发现电机异常、管路破损等必须及时进行更换，同时对各类活塞进行检查，如果发现滤油器堵塞，则也应做好清理。

4）采煤机牵引急停处理：首先应保证采煤机具有额定的供电电压以及供电电流，防止高压电流击穿牵引模块，以及烧毁牵引电机，定期对压力值进行调校，保证采煤机运行过程中压力值正常，对牵引模块定期进行静态检查以及进行人工松闸试验。

5）采煤机摇臂故障处理：每天检修班必须对摇臂进行检查，检查内容主要包括摇臂升降灵活性、摇臂供油管路完好情况以及摇臂安全阀压力值情况，发现异常必须及时进行处理。

6）采煤机电缆故障处理：为了防止工作面采煤过程中煤矸石碰撞以及机械挤压导致采煤机电缆损坏，可对采煤机拖缆装置进行优化，原采煤机电缆主要安装在刮板输送机护栏上端，电缆随采煤机前后移动，当采煤机移动后采煤机后方电缆很容易损坏，所以可采用后方电缆采用防护措施，同时可将采煤机电缆高强度塑料卡扣更换高韧性的橡胶卡扣，增加电缆运动灵活性。

4 应用效果

截止2020 年12 月206 工作面已回采结束，通过对工作面MG400/930-WD 型双滚筒采煤机采取有效的故障预防措施，工作面在后期回采过程中采煤机故障率降低为4.2%，后期因采煤机故障导致工作面停产时间为7.2 h，采煤机故障维修费用减少了59.6 万元，保证了206 工作面安全高效回采，取得了显著应用成效。