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３.本成果于2015年獲得山西省企業(yè)“五小”優(yōu)秀項目一等獎。
４.本成果2016年獲得中煤集團優(yōu)秀“五小”科技成果一等獎。
５.本成果2016年獲中煤集團首屆“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”職工創(chuàng)新組一等獎。
一、設想解決的問題和預期效果
（一）設想解決的問題
在大型綜采放頂煤工作面，當采煤機割通機尾三角區(qū)時，截割滾筒破煤以及滾筒旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力都會將煤塊甩出，導致巷道內(nèi)散落大量的浮煤，尤其當工作面處于下山開采的時候，煤塊會四處滾落，造成人工清理難度和強度增大。人工在機尾三角區(qū)內(nèi)清理時不僅耗時耗力，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的安全隱患。
（二）預期效果
為解決此問題，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，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程液壓自動推煤裝置，可以替代人工對浮煤進行清理，該裝置遠程液壓操作，人員遠離危險區(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間，并實現(xiàn)了不停機清理，可使采煤機快速返刀進行生產(chǎn)組織，提高了工作面的原煤產(chǎn)量，經(jīng)濟效益和社會效益極為顯著。
二、使用的技術(shù)原理和方法
遠程液壓自動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支架底座由銷軸鉸接固定，作為推煤裝置的主要支撐點并且可帶動該裝置跟隨超前掩護支架同步移動。固定基座上方有提升油缸的基礎連接孔，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，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，端部兩側(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，設計有兩組連接孔，可對鏟板的高度進行調(diào)節(jié)以適應現(xiàn)場的需要。推煤鏟煤板是清理浮煤的主要裝置，主要用來集中和推進散落的煤塊，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過程中的側(cè)向散落，減少清理范圍。
在每一個工作循環(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支架進行同步移動。
三、成果創(chuàng)新點
創(chuàng)新點 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，運輸方便、安裝快捷。
創(chuàng)新點 2：整體隨超前掩護支架同步移動，與工作面回采工藝和作業(yè)循環(huán)匹配無沖突。
創(chuàng)新點 3：遠程液壓控制，一人即可操作，避免人員進入工作面上出口的三角區(qū)域進行清理工作，安全性能大幅提高。
創(chuàng)新點 4：降低了每割一刀煤之后清理浮煤所消耗的時間，并實現(xiàn)不停機清理浮煤，使工作面生產(chǎn)時間緊湊，有利于提高原煤產(chǎn)量，工作效率顯著提高。
四、應用情況及推廣情況
自2015年4月起，在中煤平朔集團有限公司井工一礦19107綜采放頂煤工作面中首次安裝并成功實施應用，目前也已經(jīng)作為提高工作面產(chǎn)能的配套裝置。
該項技術(shù)是對綜放工作面采煤工藝和設備的裝備情況進行綜合性優(yōu)化和設計，適應現(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，填補了煤炭行業(yè)開采技術(shù)中的一項空白，并具有鮮明的行業(yè)特色，對提高產(chǎn)能和安全保障具有廣闊的推廣應用前景和市場空間，必將帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。在今后采煤新工藝的改革來說，可作為綜采裝備生產(chǎn)廠家設備配套的一種新型裝備，將會有效保障人員安全、降低勞動強度和提高原煤生產(chǎn)能力。
五、經(jīng)濟與社會效益測算
（一）經(jīng)濟效益
該裝置于2015年4月21日起開始在19107等工作面生產(chǎn)應用中實現(xiàn)了不停機清理浮煤，提高了原煤生產(chǎn)能力。根據(jù)每刀煤節(jié)約清理的時間10～15分鐘，每個工作日生產(chǎn)中采煤機割煤8刀，每日生產(chǎn)時間為20小時來計算，每刀節(jié)約的時間可以使工作面持續(xù)生產(chǎn)，除去生產(chǎn)過程中其它影響的時間，每日可提高產(chǎn)量1006噸，月提高產(chǎn)量達3萬噸左右，全年36萬噸。
該裝置自2015年4月21日開始應用后，至目前已累計提高產(chǎn)量為72萬噸左右。根據(jù)當前品種為平九煤的煤炭銷售價格進行核算后，噸煤利潤為93.17元/噸，累計創(chuàng)造經(jīng)濟效益為：720000×93.17=6708.24萬元。
（二）社會效益
遠程液壓自動推煤裝置解放了人力，能夠使人員遠離危險區(qū)域，通過遠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所受到的人身傷害，具有顯著的安全及社會效益。
六、遠程液壓自動推煤裝置操作流程
圖１初始等待狀態(tài)
第一步：在初始狀態(tài)下等待采煤機割通機尾，此時推煤鏟板和側(cè)護板可以集中和阻擋采煤機割通機尾時滾落的煤塊。見圖１所示。
圖２ 正常推煤工作狀態(tài)
第二步：當采煤機割通機尾后，遠程操作手柄，液壓油缸將伸縮框架以及推煤鏟板推出，把堆積的浮煤推進采煤機割通的通道內(nèi)，再由采煤機在機尾處掃底時利用截割滾筒的螺旋葉片將集中的浮煤帶入前部運輸機。見圖２所示。
圖3 推煤裝置升起做返程縮回準備
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架同步移動狀態(tài)
第四步：此時根據(jù)工作面回采工藝流程，對上巷超前掩護架進行降架移架的操作。該裝置也隨同超前掩護支架向前同步移動，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)，工作面同時進行推移前部運輸機、移架等工序，為下一個作業(yè)循環(huán)做準備。見圖4所示。
七、成果推廣應用范圍
該裝置在生產(chǎn)應用中，能夠替代人工對采煤機割通機尾煤壁后產(chǎn)生的大量浮煤實現(xiàn)了不停機清理，并適應工作面的生產(chǎn)作業(yè)循環(huán)，可以縮短每一個工作循環(huán)中人工清理所消耗的時間，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便，安全性高，成本較低，對提高產(chǎn)能有著積極的意義，具有很強的實用性和行業(yè)特色，以后可參與到工作面電液控系統(tǒng)的自動化控制中，做為綜采工作面提高產(chǎn)能的新型裝備，對提高原煤生產(chǎn)能力, 具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，市場前景較為廣闊。
