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３.本成果于2015年獲得山西省企業(yè)“五小”優(yōu)秀項(xiàng)目一等獎(jiǎng)。
４.本成果2016年獲得中煤集團(tuán)優(yōu)秀“五小”科技成果一等獎(jiǎng)。
５.本成果2016年獲中煤集團(tuán)首屆“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”職工創(chuàng)新組一等獎(jiǎng)。
一、設(shè)想解決的問(wèn)題和預(yù)期效果
（一）設(shè)想解決的問(wèn)題
在大型綜采放頂煤工作面，當(dāng)采煤機(jī)割通機(jī)尾三角區(qū)時(shí)，截割滾筒破煤以及滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力都會(huì)將煤塊甩出，導(dǎo)致巷道內(nèi)散落大量的浮煤，尤其當(dāng)工作面處于下山開采的時(shí)候，煤塊會(huì)四處滾落，造成人工清理難度和強(qiáng)度增大。人工在機(jī)尾三角區(qū)內(nèi)清理時(shí)不僅耗時(shí)耗力，并且還存在受煤壁片幫垮落以及被甩出的煤塊和其它雜物所帶來(lái)的安全隱患。
（二）預(yù)期效果
為解決此問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，研制了一種綜放工作面上出口三角區(qū)處清理浮煤使用的一種遠(yuǎn)程液壓自動(dòng)推煤裝置，可以替代人工對(duì)浮煤進(jìn)行清理，該裝置遠(yuǎn)程液壓操作，人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域，安全可靠，清理效率大幅提高，尤其適用于俯采工作面，減少了人工清理所消耗的時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)清理，可使采煤機(jī)快速返刀進(jìn)行生產(chǎn)組織，提高了工作面的原煤產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益極為顯著。
二、使用的技術(shù)原理和方法
遠(yuǎn)程液壓自動(dòng)推煤裝置主要由固定基座、推移主框架、伸縮框架、推移油缸、提升油缸、推煤鏟板、加高副鏟板以及側(cè)擋板等組成，所有連接部位均為銷軸連接，安裝拆除方便。見圖1所示。
固定基座與上巷超前掩護(hù)支架底座由銷軸鉸接固定，作為推煤裝置的主要支撐點(diǎn)并且可帶動(dòng)該裝置跟隨超前掩護(hù)支架同步移動(dòng)。固定基座上方有提升油缸的基礎(chǔ)連接孔，下部有主框架的連接耳座。推移主框架為中空的矩形剛性結(jié)構(gòu)，端部的鉸接裝置與固定基座由銷軸相連，在其兩側(cè)有固定推移油缸的耳座并各布置一根推移油缸；主框架中部上方有提升油缸活塞桿的連接耳座，可在提升油缸的作用下使推移主框架沿一定角度上下自由活動(dòng)，在主框架末端的下方留有支撐推移油缸的支撐托板，可避免推移油缸在伸出后因受力變形，所有連接部位均由銷軸鉸接相連，安裝較為方便。伸縮框架也為中空的剛性結(jié)構(gòu)，能夠插入推移主框架內(nèi)壁，并可自由伸縮，端部?jī)蓚?cè)與推移油缸活塞桿連接，并且端部還有與主鏟板連接固定的裝置，設(shè)計(jì)有兩組連接孔，可對(duì)鏟板的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的需要。推煤鏟煤板是清理浮煤的主要裝置，主要用來(lái)集中和推進(jìn)散落的煤塊，在主鏟煤板的上方安裝有加高副鏟板，主要是增大面積，阻擋煤塊向外散落，主鏟煤板的一側(cè)安裝有側(cè)擋板，可以防止煤塊在推進(jìn)過(guò)程中的側(cè)向散落，減少清理范圍。
在每一個(gè)工作循環(huán)清理結(jié)束后，推煤裝置的推煤鏟板收縮返回并升起懸空，即可跟隨工作面上出口的超前掩護(hù)支架進(jìn)行同步移動(dòng)。
三、成果創(chuàng)新點(diǎn)
創(chuàng)新點(diǎn) 1：所有結(jié)構(gòu)件分體組裝，伸縮框架及推移主框架相互嵌入，各部件均由銷軸鉸接連接，運(yùn)輸方便、安裝快捷。
創(chuàng)新點(diǎn) 2：整體隨超前掩護(hù)支架同步移動(dòng)，與工作面回采工藝和作業(yè)循環(huán)匹配無(wú)沖突。
創(chuàng)新點(diǎn) 3：遠(yuǎn)程液壓控制，一人即可操作，避免人員進(jìn)入工作面上出口的三角區(qū)域進(jìn)行清理工作，安全性能大幅提高。
創(chuàng)新點(diǎn) 4：降低了每割一刀煤之后清理浮煤所消耗的時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)不停機(jī)清理浮煤，使工作面生產(chǎn)時(shí)間緊湊，有利于提高原煤產(chǎn)量，工作效率顯著提高。
四、應(yīng)用情況及推廣情況
自2015年4月起，在中煤平朔集團(tuán)有限公司井工一礦19107綜采放頂煤工作面中首次安裝并成功實(shí)施應(yīng)用，目前也已經(jīng)作為提高工作面產(chǎn)能的配套裝置。
該項(xiàng)技術(shù)是對(duì)綜放工作面采煤工藝和設(shè)備的裝備情況進(jìn)行綜合性優(yōu)化和設(shè)計(jì)，適應(yīng)現(xiàn)代化采煤工藝的使用需求，目前在煤礦開采的技術(shù)中，還尚未有類似的推煤裝置，填補(bǔ)了煤炭行業(yè)開采技術(shù)中的一項(xiàng)空白，并具有鮮明的行業(yè)特色，對(duì)提高產(chǎn)能和安全保障具有廣闊的推廣應(yīng)用前景和市場(chǎng)空間，必將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在今后采煤新工藝的改革來(lái)說(shuō)，可作為綜采裝備生產(chǎn)廠家設(shè)備配套的一種新型裝備，將會(huì)有效保障人員安全、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高原煤生產(chǎn)能力。
五、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益測(cè)算
（一）經(jīng)濟(jì)效益
該裝置于2015年4月21日起開始在19107等工作面生產(chǎn)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)清理浮煤，提高了原煤生產(chǎn)能力。根據(jù)每刀煤節(jié)約清理的時(shí)間10～15分鐘，每個(gè)工作日生產(chǎn)中采煤機(jī)割煤8刀，每日生產(chǎn)時(shí)間為20小時(shí)來(lái)計(jì)算，每刀節(jié)約的時(shí)間可以使工作面持續(xù)生產(chǎn)，除去生產(chǎn)過(guò)程中其它影響的時(shí)間，每日可提高產(chǎn)量1006噸，月提高產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)噸左右，全年36萬(wàn)噸。
該裝置自2015年4月21日開始應(yīng)用后，至目前已累計(jì)提高產(chǎn)量為72萬(wàn)噸左右。根據(jù)當(dāng)前品種為平九煤的煤炭銷售價(jià)格進(jìn)行核算后，噸煤利潤(rùn)為93.17元/噸，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益為：720000×93.17=6708.24萬(wàn)元。
（二）社會(huì)效益
遠(yuǎn)程液壓自動(dòng)推煤裝置解放了人力，能夠使人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域，通過(guò)遠(yuǎn)程液壓操控即可完成推煤清理工作，并且使清理更徹底，安全性大幅提高，避免人員在人工清理時(shí)所受到的人身傷害，具有顯著的安全及社會(huì)效益。
六、遠(yuǎn)程液壓自動(dòng)推煤裝置操作流程
圖１初始等待狀態(tài)
第一步：在初始狀態(tài)下等待采煤機(jī)割通機(jī)尾，此時(shí)推煤鏟板和側(cè)護(hù)板可以集中和阻擋采煤機(jī)割通機(jī)尾時(shí)滾落的煤塊。見圖１所示。
圖２ 正常推煤工作狀態(tài)
第二步：當(dāng)采煤機(jī)割通機(jī)尾后，遠(yuǎn)程操作手柄，液壓油缸將伸縮框架以及推煤鏟板推出，把堆積的浮煤推進(jìn)采煤機(jī)割通的通道內(nèi)，再由采煤機(jī)在機(jī)尾處掃底時(shí)利用截割滾筒的螺旋葉片將集中的浮煤帶入前部運(yùn)輸機(jī)。見圖２所示。
圖3 推煤裝置升起做返程縮回準(zhǔn)備
第三步：浮煤清理完畢后，將推煤鏟板利用升降油缸升起，做收縮返回的準(zhǔn)備，推煤鏟板在懸空狀態(tài)下收縮返回，這樣可以避免鏟板后方刮回來(lái)的浮煤，使清理更徹底。見圖３所示。
圖４ 推煤鏟板收縮返回并隨掩護(hù)架同步移動(dòng)狀態(tài)
第四步：此時(shí)根據(jù)工作面回采工藝流程，對(duì)上巷超前掩護(hù)架進(jìn)行降架移架的操作。該裝置也隨同超前掩護(hù)支架向前同步移動(dòng)，到位后，操縱升降油缸，使該裝置下落，即可把液壓推煤裝置下落至巷道底板，返回到第一步的初始狀態(tài)，工作面同時(shí)進(jìn)行推移前部運(yùn)輸機(jī)、移架等工序，為下一個(gè)作業(yè)循環(huán)做準(zhǔn)備。見圖4所示。
七、成果推廣應(yīng)用范圍
該裝置在生產(chǎn)應(yīng)用中，能夠替代人工對(duì)采煤機(jī)割通機(jī)尾煤壁后產(chǎn)生的大量浮煤實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)清理，并適應(yīng)工作面的生產(chǎn)作業(yè)循環(huán)，可以縮短每一個(gè)工作循環(huán)中人工清理所消耗的時(shí)間，且推煤效果較好，清理較為徹底，收到了較好的效果。該套裝置具有操作簡(jiǎn)便，安全性高，成本較低，對(duì)提高產(chǎn)能有著積極的意義，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和行業(yè)特色，以后可參與到工作面電液控系統(tǒng)的自動(dòng)化控制中，做為綜采工作面提高產(chǎn)能的新型裝備，對(duì)提高原煤生產(chǎn)能力, 具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，市場(chǎng)前景較為廣闊。
