摘要：本文将综掘工作面掘进机大角度拐弯开口快速掘进，实现掘进机大角度拐弯时掘进机与二运的良好配合进行改造，制作了新型的掘进机二运转载皮带连挂装置。该装置操作简单、缩短检修更换时间、提高开机率、降低事故率，不仅能够满足安全生产要求，还具有良好的经济效益。
一、项目背景
综掘工作面原煤输出一般由掘进机耙装机将煤炭装入掘进机自身的刮板输送机卸载到桥式二运转载皮带上，再过渡到巷道的胶带输送机。掘进机大角度掘进通常受掘进机与皮带连接装置影响，需要拆开二运转载皮带与掘进机连挂装置，重新对接安装至一定位置后，方可进行生产。二运转载皮带机尾与掘进机搭接部位安设连挂装置，目前大多数都是固定的，随着工作面的推进，经常需要进行巷道开口拐弯作业，常常会有大角度、直角甚至倒斜角开口。目前的掘进机在设计和制造中，仅仅考虑到掘进机直线和小角度转动掘进的工作需要，没有考虑掘进机大角度（40°-90°）转动时的掘进拐弯工况，目前掘进机大角度（40°-90°）转动时的掘进拐弯，是靠人工掘进完成巷道大角度拐弯后，再把掘进机拐过去往前掘进工作。
由于人工完成大角度拐弯巷道掘进效率非常低，工人劳动强度大，许多矿考虑由掘进机自行完成巷道大角度拐弯掘进，在其工程中发现现在的掘进机转载机在大角度转弯时根本无法完成煤炭转载工作，因此需要研究发明掘进机大角度拐弯掘进巷道时，如何完成转载机大角度转动不与掘进机机身干涉，并且保证转载机胶带不偏离出掘进机刮板输送机机头落煤区，与掘进机刮板输送机能够完成煤炭正常转载。
二、掘进机大角度巷道开口煤运系统简介
综掘工作面二运转载机皮带机尾与掘进机存在落差较低，旋转角度不够，一般的掘进机及皮带转载机结构和生产系统只能满足正负25°左右拐弯掘进，当掘进机进行大角度拐弯开口时，就会出现二个问题：第一个问题是掘进机大角度拐弯会发生二运机架与掘进机尾部机架等部件的干涉、挤压、破坏。第二个问题是， 即使二运机架不会与掘进机尾部的机架部件发生干涉、挤压和破坏，掘进机大角度拐弯后，掘进机刮板输送机（一运）运出的煤炭也不能落的二运皮带上，会大部或者全部落在地上，不能形成正常煤流转载，需要人工开口、炮掘开口或者掘进机端煤和人工翻煤开口，工作效率低，工人的劳动强度大。因此，使用 “抛物线中心立轴旋转法”进行解决。
三、改造方案
机架尾下部水平加长臂连接法，将转载皮带输送机与掘进机原挂连的水平旋转的立轴，前移到掘进机刮板输送机机头落煤区中心的正下方，保证无论掘进机刮板输送机与掘进机转载皮带输送机在大角度（40°-90°）相对转动时，转载机胶带不偏离出掘进机刮板输送机机头落煤区，与掘进机刮板输送机能够完成煤炭正常转载。
具体实施方法如图所示：
1.用2根包箍将承载梁与掘进机转载机原连挂柱连接；在转载皮带机机架下部，将横架与转载皮带机机架固接；用轴将立架与横架相铰接；将立架底部的立销插入承载梁前部的立孔中。
2.承载梁前部的立孔垂直中心与掘进刮板输送机机头的落煤区中心点相重合。
3.转载机机架可以以立销的垂直中心线为轴线进行水平大角度旋转，保证掘进机刮板输送机落煤在掘进机刮板输送机与掘进机转载皮带输送机在大角度（40°-90°）相对转动时，转载机胶带不偏离出掘进机刮板输送机机头落煤区，与掘进机刮板输送机能够完成煤炭正常转载。
4.转载机机架可以以轴的轴线为中心作上下摆动，保证转载机行走时随着地面高低不平上下摆动。
四、主要创新点
1.在工作原理上，利用和提出了把上部运输机机头落煤抛物线垂直中心作为下部运输机的水平旋转立轴，可实现二部输送机万角度完全转载。
2.在结构上，利用掘进机机架尾部二运连接柱，连接加成臂实现以一运和二运的大角度拐弯煤流完全顺利转载。
3.设计和制造了大角度立轴锥盘座，实现二运架万向摆动。
五、特点及经济效益
1.操作简单，减少看护工的劳动强度。作业人员可以通过操作调整伸缩连接装置控制转载皮带机的高度和角度，满足不同变化条件下的出煤要求。
2.缩短维护、检修时间。需要检修或者更换挡煤皮连挂装置时可适当抬高落煤高度，增大操作空间，更方便维护和检修。
3.有效杜绝了二运转载皮带落煤不正跑偏、皮带划伤事故，减少了事故率，提升了开机率。
4.通过使用转载机皮带连挂装置的使用，经现场统计每天可增加开机时间约2-3小时，按照现场生产掘进能力计算，多生产原煤约50吨，多掘进进尺3米。如果每米进尺按2500元计算，可增加收入约7500元；全矿每年可增加75万元。
5.研究成果能够实现掘进机大角度拐弯割、装、运同行机械化开口，比人工风镐开口、炮掘开口和掘进机端煤开口提高工作效率，大大减轻工人劳动强度，具有良好的经济效益。
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