Investigación sobre máquina de muescas de carbón con presión hidráulica de carbón de presión hidráulica multipropósito

En la actualidad, la ventilación y el sellado de la mina subterránea generalmente se lleva a cabo mediante canaletas artificiales o taladros eléctricos de roca y construcción asistida por el viento. Por lo tanto, hay problemas como el proceso hacia atrás, la construcción larga Período, alta intensidad laboral, alto costo, mala formación y baja calidad de sellado. Investigación y desarrollo de equipos que pueden realizar el surcón mecánico, lograr el surcón mecanizado de la construcción cerrada de la ventilación de la mina de carbón Sistema, acelerar la construcción, reducir la intensidad de la mano de obra, acortar el tiempo para el sellado del tratamiento de la GoAF, reducir la cantidad de fuga de aire cerrado y mejorar la calidad de gestión de la seguridad de la ventilación de la mina y los niveles de producción de seguridad de la mina son de gran importancia.

El equipo mecánico diseñado y desarrollado debe cumplir con dos requisitos: Primero, cumple con los requisitos de seguridad de las minas de carbón y protección de explosión; En segundo lugar, el equipo es fácil de mover. Se seleccionó la tecnología de corte de cadena Al comparar las actuales excavadoras mecánicas nacionales e internacionales. Este método puede hacer que el equipo desarrollado sea fácil de mover, pero causa los problemas de los equipos a prueba de explosión, cortando la explosión y el corte rápido de diferentes materiales. El problema a prueba de explosión del equipo en sí se resuelve mejor, y puede realizarse mediante las medidas a prueba de explosión y el método de conducción hidráulica. El problema de cortar a prueba de explosión y corte rápido De diferentes materiales es difícil de resolver, que es el contenido clave de investigación de este documento.

1 demostración de solución técnica e investigación de tecnología clave

1.1 Comparación de varios tipos de métodos de ranura

Los métodos tradicionales de lanar minas de carbón en rocas de carbón duro son:

（1） Método manual Use la azada para formar directamente o use un mazo o una varilla de perforación para aburrir y vibrar la periferia y el interior de la pared de la roca de carbón, y luego usar la azada para eliminar, dar forma y limpiar.

（2） Método de perforación Use un taladro de roca de carbón o un taladro hidráulico para perforar una cantidad adecuada de agujeros en la periferia y dentro de la pared de la roca de carbón, y luego use el martillo para eliminar el bloque de carbón medio. La ventaja es que el El método es simple y el equipo es de peso ligero; Sin embargo, el número de agujeros de perforación es grande, y la roca se rompe artificialmente, y la eficiencia laboral es baja.

（3） Métodos de corte de sierra circulares están disponibles de dos maneras: cortadores de cuchillas de sierra de motor de mano e integrados a bordo. En el primer caso, la cuchilla de sierra tiene un pequeño diámetro y una profundidad de corte poco profunda, lo que requiere un corte múltiple. Él Este último, en gran tamaño y peso, requiere la fabricación de un soporte especial y un tractor hidráulico o mecánico para cortar. Conveniencia.

Los métodos tradicionales anteriores no pueden cumplir con los requisitos de ranura de las instalaciones de ventilación de minas. Por esta razón, el proyecto busca nuevos enfoques técnicos para estudiar máquinas de ranura de cadena. La máquina de cortar consiste en un cerrado El cortador de la cadena, que utiliza las características de transmisión flexibles de la cadena, y la parte de corte se puede convertir en un rectángulo de arco final. Ventajas: tamaño pequeño, peso ligero, gran profundidad de corte y amplia adaptabilidad. Para mi Instalaciones de ingeniería de seguridad de ventilación, todos los trabajos de ritmo se pueden completar en una sola vez, por lo que la eficiencia laboral es alta y segura, y el costo es más alto que el equipo tradicional, pero el costo de uso. No demasiado alto.

1.2 Investigación de tecnología clave

1.2.1 Problemas de seguridad a prueba de explosión durante el proceso de corte

El enfriamiento auxiliar y los rociadores de flujo inverso están diseñados en el mecanismo de corte de la sierra de cadena. El mecanismo de corte tiene dos entradas de agua y seis salidas de agua en la placa de aserración. El agua limpia con cierta presión entra De una de las dos entradas, y el agua de enfriamiento se introduce en el canal de desvío en la placa de aserración a través de las seis salidas. La cadena giratoria de alta velocidad lleva el agua de enfriamiento al objeto de corte y la cadena. Él Aumento de la temperatura de la cadena de sierra y el corte de alta velocidad de la cadena de sierra y el objeto que se frota para producir chispas, aumento de la temperatura y problemas técnicos para lograr el uso de equipos subterráneos de la mina de carbón Requisitos a prueba de explosión y a prueba de polvo.

La prueba demuestra que cuando la presión de suministro de agua está entre 0.25 MPa y 0.55 MPa, el aumento de la temperatura de la cadena no es más de 30 ° C, y la tasa de emisión de polvo durante la operación no es más del 20%, y no se genera chispa. .

1.2.2 Corte de roca dura

El cabezal de corte de diamante o carburo está soldado a una cadena de accionamiento especial. Debido a la flexibilidad de la cadena, la cadena se puede usar para lograr una profundidad máxima de corte con altura y grosor mínimo. tarea. Los materiales de corte del carbón Las minas son carbón y roca, y las propiedades materiales y la dureza de los dos son diferentes. El cuerpo de corte de diamante se realiza mezclando partículas de diamantes de alta mano con otros polvos de metal. El proceso de corte del material es principalmente El método de molienda y el mejor efecto de corte se obtienen para rocas con dureza F> 5. Debido a la baja dureza del carbón y la finura de las partículas, no es fácil usar una cuchilla de diamante que sea difícil de comer y suave, y un Se debe usar el cuerpo de corte adecuado. Para este fin, se desarrolló un nuevo material de cuchilla, el borde de carburo. El cuerpo de corte está hecho de polvo de carburo de tungsteno como material básico y sintetizado y sinterizado con otro metal Powders. El proceso de corte de la vanguardia se basa principalmente en el corte del cuerpo de la cuchilla, que es adecuado para cortar carbón, tiene una alta eficiencia y un bajo costo de uso. Dependiendo del material, pueden ser diferentes bordes de corte Se utiliza para lograr una operación de alta velocidad y bajo costo.

1.2.3 Proceso de ranura del cuerpo de la roca de carbón

Esta sección es un estudio de la coordinación del surf y el uso de equipos, como la construcción de estructuras y dimensiones de equipos existentes, incluida la profundidad de un corte, el corte transversal o vertical, la presión de lavado, y el tamaño del equipo. Cómo eliminar el objeto de corte, etc.

Desde la perspectiva de la seguridad del sitio, el proceso de ranura de sellado de fuego es cortar primero los lados de la carretera, cortar el surco de la placa superior y finalmente cortar el surco inferior. Al abrir cada ranura, primero corte el cuchillo vertical exterior, Luego corte el cuchillo horizontal y finalmente corte el cuchillo oblicuo o el cuchillo de corte inferior para garantizar la extracción suave de la roca de carbón en forma de cuña y una buena moldura de sección transversal. La longitud de un solo lado de la máquina de ranura es Diseñado para ser de 450 mm, con un solo corte en posición cuando la profundidad del surco es ≤ 300 mm y un corte en capas a profundidades> 300 mm. En base a esto, el diseño estructural de toda la máquina está diseñado para que el peso y el volumen de la ranura La sierra no es demasiado grande, y hay un parámetro estructural razonable, que no solo facilita la implementación del proceso de corte, sino que también mejora la eficiencia de trabajo.

1.2.4 Rendimiento técnico y estructura de la máquina de ranura de cadena hidráulica

Teniendo en cuenta la conveniencia de la operación de mano y la alta eficiencia de trabajo, los principales parámetros de rendimiento de la máquina de ranura se determinan a partir del peso más ligero y el factor de forma más pequeño.

（1） Según las características del equipo de trabajo de mano, se determina que la calidad de la máquina de ranura no es más de 11 kg, lo cual es conveniente para el uso flexible de personal mediano y superior, y Diseño humanizado para lograr el mejor rendimiento del personal.

（2） bajo cierto peso, para mejorar la eficiencia laboral, se determina que la potencia de salida es de 6.8 kW.

（3） Cuando la potencia es constante, cuanto mayor sea la velocidad, más pequeños son el peso y el volumen. Se combinaron los datos de la prueba de corte de masa de roca de carbón y la velocidad de salida fue de 4 600 r/min, y el par de salida fue de 30 nm.

（4） Teniendo en cuenta que el centro de gravedad está cerca del cuerpo humano cuando se levanta, es de manipular y fácil de manejar. Se ajusta a la ergonomía. La estructura general de la máquina de ranura está dispuesta en orden frontal y trasero, Es decir, la forma de la izquierda y la derecha estrecha, delantera y trasera, formando un diseño escamoso, fácil o doble de operar.

（5） Teniendo en cuenta que el hombre subterráneo está operando el equipo mientras está de pie, y el equipo se coloca en la posición del pecho, es difícil aplicar la fuerza hacia abajo y se agrega un mecanismo de conversión al equipo. Él El mecanismo de cambio convierte el movimiento hacia adelante y la fuerza en movimiento hacia abajo y la fuerza para que el movimiento y el movimiento en dos direcciones puedan lograrse simplemente empujando hacia adelante al cortar.

1.3 Características técnicas de los equipos de ranura

1.3.1 Estructura principal de la máquina tragamonedas

La imagen 1 muestra la estructura de contorno de la máquina de ranura de cadena hidráulica KYL-30. El control de control 1 se coloca al final de la unidad para un fácil control de los desencadenantes 2 y 3 y el control de la unidad. La válvula de control se coloca en el En el medio del mango de operación y el marco, lo que lleva la línea de salida hacia adelante y el extremo posterior a la línea de entrada. El marco 5 hecho de aleación de aluminio está conectado a la válvula de control en la parte trasera, y el marco 5 hecho de aluminio La aleación en la parte delantera está conectada a la válvula de control en la parte trasera, y la parte delantera está conectada a la cuchilla de sierra 15 y la cadena de sierra 16. El motor hidráulico 9 se fija en el medio del marco y las partes móviles 7, 8 , 9 y la sierra Cadena 16, la placa de aserración 15 se colocan juntas en el escudo 6 para evitar lesiones personales a partes móviles. El reposabrazos auxiliar 10 se fija en el extremo frontal del marco para controlar la ruta de corte y el movimiento de alimentación de la cadena. Alimento Convertidor 13, que convierte el movimiento hacia adelante y la fuerza de la máquina ranura en el movimiento hacia abajo y la fuerza de corte de la cadena.

Imagen 1: KYL-30 STRING MAQUETA DE CADENA HIDRÁULICA Estructura de esquema

1.3.2 Parámetros principales de rendimiento

Presión de trabajo nominal 17 MPa, flujo de trabajo nominal 20 l/min, velocidad de salida nominal 4 500 r/min, torque de salida nominal 30 nm, profundidad de corte máxima 450 mm, presión de suministro de agua de 0.25 MPa a 0.55 MPa, flujo de suministro de agua 15 l/ min, el peso es 11 Kg, el nivel de ruido es de 88 dB, el material de corte es roca semi-coal, concreto, mármol y ladrillo. La estación de bombeo está clasificada a 7,5 kW y la estación de bombeo tiene una clasificación de 380 V/660 V.

2 Efecto de implementación

La prueba se llevó a cabo en Lane 2610, sección 406, 14#, mina Majiliang, Datong Coal Mining Group Co., Ltd. utilizando la máquina de ranura de cadena hidráulica KYL-30 para abrir la ranura, un total de 15 estructuras de inicio de fuego y cerradas de Airtight fueron Construido, incluyendo 6 masas de roca y 9 cuerpos de carbón. Durante la prueba, se probó el corte de la carretera de carbón 2610 del panel de 14# capa 406, y luego la ranura de la roca de túnel de viento de retorno de la capa 7# de la capa 305 (arenisca de latón,, arenisca de latón, La dureza f ≤ 6) se probó. Ubicación de prueba y requisitos de ranura:

(1) 14# Capa 406 Panel 2610 Lane y 14# piso 303 Panel 2311 Lane, 5311 carril (carbón) El firewall está ranurado. Dureza del carbón f≈ 3. Sección de carretera, altura × ancho = 2 800 mm × 3 200 mm. La pared cerrada de la filmación de fuego está diseñada para tener un longitud de 4 200 mm, una altura de 3 300 mm y un ancho de 2 500 mm; Una profundidad ranurada de 500 mm para el lado, 300 mm para la placa superior y 200 mm para la placa inferior.

(2) 7# Capa 305 Panel de retorno de la vía aérea (masa de roca) El firewall está ranurado. La masa de roca es limolita con una dureza de F≤6. Sección de carretera, altura × ancho = 2 800 mm × 3 200 mm. La pared cerrada resistente al fuego está diseñada para tener un longitud de 4 200 mm, una altura de 3 300 mm y un ancho de 2 500 mm; Una profundidad ranurada de 500 mm, una placa superior de 300 mm y una placa inferior de 200 mm.

A través de más de tres meses de pruebas industriales, la máquina de ranura funciona con aceite hidráulico. La cadena con diamante o aleación dura se usa como portador de corte. No solo tiene alta velocidad, sino que también puede cumplir con el diseño requisitos en una profundidad de corte. Es seguro y conveniente. Varios tipos de carriles de roca y carriles de carbón están bien sellados en minas subterráneas. La máquina de ranura es de tamaño pequeño, de peso ligero, alto en eficiencia de corte, simple en estructura, baja en la contaminación del medio ambiente, bajo en el costo total del consumo; Las especificaciones de sellado de construcción son más altas que las canaletas manuales; Puede reducir la intensidad del trabajo, acelerar la construcción y facilitar la seguridad de la construcción.

Además, se puede acortar el tiempo de sellado de la Goaf, y la fuga de aire en el Goaf puede reducirse, lo que conduce a la gestión segura de la ventilación y satisface las necesidades de las condiciones de las minas de carbón.

3 perspectivas de aplicación

El tipo de cadena hidráulica multifuncional de minería de tipo KYL-30, la máquina de ranura de la pared de la pared de la roca y la pared de carbón resuelve el problema de que la mina de carbón actual usa canalones artificiales o taladro de roca, período de construcción auxiliar asistida por el viento, mano de obra, mano de obra intensidad, alto costo y moldeo. El problema de la pobreza se ha dado cuenta de que la espeleología cerrada de la mina de carbón de la mina subterránea, el área de fuego y el sistema optimizado de ventilación de la mina, que ha acelerado la velocidad de construcción, enormemente Acortó el tiempo de sellado de la Goaf, redujo la fuga de aire en Goaf y mejoró la calidad de gestión de la seguridad de la ventilación mina es propicio para la seguridad de la producción de minas y se puede promover y aplicar en el campo minero.