龍口礦區(qū)位于環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)，地處經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、能源相對(duì)短缺、煤炭需求量逐年增加的膠東半島，是膠東半島唯一的煤炭生產(chǎn)基地，也是目前國內(nèi)唯一正在生產(chǎn)的海濱礦區(qū)。油頁巖資源作為煤田的補(bǔ)充，對(duì)穩(wěn)定礦井生產(chǎn)能力，保持礦井的可持續(xù)發(fā)展具有積極作用，對(duì)緩解環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)圈、膠東半島煤炭緊張的局面具有重要作用，同時(shí)油頁巖回采也可解決礦井面臨陸地上煤炭儲(chǔ)量枯竭的問題。
1。設(shè)備選型的主要研究方向
油頁巖的開采作為一項(xiàng)新的嘗試和探索，在設(shè)備選型上確定合理的油頁巖切割及
破碎機(jī)設(shè)計(jì)方案，成為油頁巖反采能否成功的關(guān)鍵。為此針對(duì)設(shè)備選型提出了主要研究方向。
(1)在以往油頁巖面回采過程中，由于油2致密堅(jiān)硬出現(xiàn)采煤機(jī)振動(dòng)厲害、截齒磨損嚴(yán)重等情況，我們準(zhǔn)備對(duì)對(duì)采煤機(jī)的滾筒及截齒進(jìn)行改造，使其能夠滿足回采油頁巖要求（油頁巖硬度f=7）。
(2)煤2、煤4層開采后，煤1及油頁巖上部均位于整體移動(dòng)帶中，巖體呈整體、連續(xù)性彎曲，其巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞程度不明顯。但由于煤1、油2位于煤2層冒裂帶的頂界，產(chǎn)生的裂隙密集程度不夠或連貫性較差，可能產(chǎn)生新的裂隙，從而回采油2時(shí)易出現(xiàn)大塊，對(duì)運(yùn)輸和生產(chǎn)均會(huì)造成～定影響，因此工作面回采時(shí)在運(yùn)輸巷安設(shè)破碎機(jī)。
(3)由于工作面內(nèi)煤2和煤4已回采，油頁巖的回采屬于反采，通過對(duì)首采面1301面反采試驗(yàn)，進(jìn)一步探索油頁巖反采的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及回采工藝等，為今后的反采優(yōu)化工藝提供基礎(chǔ)，以滿足生產(chǎn)的需要。
2、選型設(shè)計(jì)方案
針對(duì)以往北皂開采油頁巖存在的諸多問題，在該套設(shè)備上選定原北H2103面配套設(shè)備，但由于油頁巖的韌性大、不易破碎特點(diǎn)，在采煤機(jī)滾筒選型及轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)設(shè)計(jì)上需進(jìn)行特殊解決有以下幾點(diǎn)。
2.1采煤機(jī)滾筒選用與設(shè)計(jì)
第一，針對(duì)油頁巖不易破碎的特點(diǎn)，為了提高滾筒切割能力，在滾筒設(shè)計(jì)與與生產(chǎn)上采取的措施：(1)合理設(shè)置端盤上齒座及截齒的密度。(2)調(diào)整優(yōu)化端盤上齒座的空間角度。(3)由于油頁巖不易破碎，在切割時(shí)必然容易產(chǎn)生整個(gè)機(jī)身的震動(dòng)，為了減少震動(dòng)，采取四個(gè)葉片，每條截線上布置2把截齒的方案。
第二，由于油頁巖的腐蝕性比沒大很多，在提高滾筒抗磨性上采取：(l)為了減少油頁巖在滾筒葉片表面停留的時(shí)間以減少滾筒的磨損，采用加大葉片升角，并利用雙升角很好地實(shí)現(xiàn)了這一目的。(2)在滾筒的端盤及葉片尾部等易磨損部位，大量采用凱南麥特耐磨板等加以保護(hù)。
第三，技術(shù)參數(shù)的確定：滾筒技術(shù)要求必須適應(yīng)開采北皂礦1301面油母頁巖的需要，且在端盤、葉片、齒套等容易磨損部位增加耐磨材料，進(jìn)行耐磨處理；加強(qiáng)護(hù)板的焊接，滾筒焊接要進(jìn)一步加強(qiáng)。
(1)滾筒技術(shù)參數(shù)：受液壓支架推移千斤頂行程影響，仍選用規(guī)格為φ800mm×800mm的滾筒。(2)葉片角度、齒座的布置要根據(jù)油母頁巖的需要特殊設(shè)計(jì)，滾筒選用K200SL齒座，U92HDIR截齒。(3)截齒總數(shù)量由原42個(gè)增加到51個(gè)，葉片數(shù)量由原3片增加到4片。(4)為加強(qiáng)截齒聯(lián)接強(qiáng)度，建議在截齒尾部增加螺紋孔；在端盤上要適當(dāng)增加耐磨條數(shù)量，且保證了正常噴霧。
2.2破碎機(jī)的加工與制作
通過對(duì)破碎機(jī)滾筒尺寸的測量，在安裝齒套、截齒后，截齒下沿與刮板的距離為：50mm - 60mm，考慮到該面屬于首次油頁巖開采工作面，產(chǎn)生的大塊比較多，現(xiàn)有破碎機(jī)滾筒截齒與轉(zhuǎn)載機(jī)的刮板的間距較小，實(shí)際生產(chǎn)過程中容易發(fā)生大塊在破碎機(jī)前堵塞的現(xiàn)象，因此XP-75型破碎機(jī)滾筒不適應(yīng)油頁巖回采的要求，為確保工作面的正常生產(chǎn)，重新加工制作了一套破碎機(jī)滾筒，具體加工制作如下：(1)在安裝完齒套、截齒后，截齒頭部與轉(zhuǎn)載機(jī)刮板上沿的間距由原70mm改為280mm，確保油頁巖大塊不致堵塞破碎機(jī)，并保證齒座的固定強(qiáng)度。(2)因油頁巖大塊較多，故將滾筒齒數(shù)由原來21個(gè)截齒改為14個(gè)。(3)破碎機(jī)滾筒直徑根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，最初選用+350mm4但在試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)易造成大塊堵塞現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場情況首次將尺寸改為φ220mm}但油頁巖的情況與煤塊不同，直徑過小當(dāng)大塊油頁巖平過破碎機(jī)時(shí)，起不到破碎作用，最終選定合理尺寸為φ300mm。(4)考慮經(jīng)濟(jì)效益，破碎機(jī)機(jī)架用原轉(zhuǎn)載機(jī)中部槽改造而成。
3、設(shè)備投入使用需要驗(yàn)證的幾個(gè)問題
開采油母頁巖是一種新的嘗試和探索，在世界成功的先例都很少。理論上的設(shè)計(jì)未必能滿足實(shí)際開采的需要，如下兩點(diǎn)問題還需實(shí)踐驗(yàn)證：(1)MGTY250/600-1.1D型電牽引采煤機(jī)截割油母頁巖時(shí)，沖擊力是否能對(duì)采煤機(jī)整機(jī)產(chǎn)生震動(dòng)，從而影響正常使用。(2)油母頁巖的破碎難度大，在破碎油頁巖時(shí)，能否對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)的底板、刮板鏈及擋板造成損壞。
4、北皂1301油頁巖開采實(shí)際情況
世界上長壁采煤機(jī)滾筒割油頁巖很少有成功的先例。北皂1 301油頁巖開采歷時(shí)6個(gè)月，使用效果很好。
(1)MGTY250/600-1. ID型電牽引采煤機(jī)截割油母頁巖時(shí)，沖擊力對(duì)采煤機(jī)整機(jī)產(chǎn)生一定震動(dòng)，但不影響正常使用，新設(shè)計(jì)的滾筒切割油頁巖破碎效果不錯(cuò)，因油頁巖韌性較大，截齒的耐磨性還需進(jìn)一步提高，以延長其使用壽命。
(2)破碎機(jī)在使用過程先后經(jīng)過試驗(yàn)，最終選定滾筒直徑為φ300mm，破碎效果最佳，同時(shí)在使用中采取液力聯(lián)軸節(jié)替代原干式聯(lián)軸節(jié)，解決了油頁巖破碎過程因減速機(jī)受力較大出現(xiàn)的一軸斷裂現(xiàn)象。
5、推廣應(yīng)用前景
開采油母頁巖是一種新的嘗試和探索，在世界很少有成功的先例。油頁巖作為具有潛在優(yōu)勢的礦產(chǎn)，受技術(shù)、交通條件或市場因素等限制，尚沒有開發(fā)利用或大規(guī)模開發(fā)利用。目前，地資源的日漸匱乏，而油頁巖開發(fā)與利用可以大大緩解資源嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)狀。同時(shí)，隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，進(jìn)口石油量比例逐漸增加。近兩年來，國際石油市場價(jià)格大幅度攀升，油頁巖煉油再次成為替代石油的首選。油頁巖制油技術(shù)因方法相對(duì)簡單、投資較少，市場前景較為廣闊。因此油頁巖開采具有良好的經(jīng)濟(jì)效益以及很好的環(huán)境社會(huì)效益。
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