龍口礦區(qū)位于環(huán)渤海灣經(jīng)濟圈內(nèi)，地處經(jīng)濟發(fā)展迅速、能源相對短缺、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充，對穩(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，對緩解環(huán)渤海灣經(jīng)濟圈、膠東半島煤炭緊張的局面具有重要作用，同時油頁巖回采也可解決礦井面臨陸地上煤炭儲量枯竭的問題。
1。設備選型的主要研究方向
油頁巖的開采作為一項新的嘗試和探索，在設備選型上確定合理的油頁巖切割及
破碎機設計方案，成為油頁巖反采能否成功的關鍵。為此針對設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致密堅硬出現(xiàn)采煤機振動厲害、截齒磨損嚴重等情況，我們準備對對采煤機的滾筒及截齒進行改造，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帶中，巖體呈整體、連續(xù)性彎曲，其巖層內(nèi)部結構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時易出現(xiàn)大塊，對運輸和生產(chǎn)均會造成～定影響，因此工作面回采時在運輸巷安設破碎機。
(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，通過對首采面1301面反采試驗，進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，以滿足生產(chǎn)的需要。
2、選型設計方案
針對以往北皂開采油頁巖存在的諸多問題，在該套設備上選定原北H2103面配套設備，但由于油頁巖的韌性大、不易破碎特點，在采煤機滾筒選型及轉載機破碎機設計上需進行特殊解決有以下幾點。
2.1采煤機滾筒選用與設計
第一，針對油頁巖不易破碎的特點，為了提高滾筒切割能力，在滾筒設計與與生產(chǎn)上采取的措施：(1)合理設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，在切割時必然容易產(chǎn)生整個機身的震動，為了減少震動，采取四個葉片，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�。�(l)為了減少油頁巖在滾筒葉片表面停留的時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。
第三，技術參數(shù)的確定：滾筒技術要求必須適應開采北皂礦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，進行耐磨處理；加強護板的焊接，滾筒焊接要進一步加強。
(1)滾筒技術參數(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計，滾筒選用K200SL齒座，U92HDIR截齒。(3)截齒總數(shù)量由原42個增加到51個，葉片數(shù)量由原3片增加到4片。(4)為加強截齒聯(lián)接強度，建議在截齒尾部增加螺紋孔；在端盤上要適當增加耐磨條數(shù)量，且保證了正常噴霧。
2.2破碎機的加工與制作
通過對破碎機滾筒尺寸的測量，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)有破碎機滾筒截齒與轉載機的刮板的間距較小，實際生產(chǎn)過程中容易發(fā)生大塊在破碎機前堵塞的現(xiàn)象，因此XP-75型破碎機滾筒不適應油頁巖回采的要求，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，截齒頭部與轉載機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，并保證齒座的固定強度。(2)因油頁巖大塊較多，故將滾筒齒數(shù)由原來21個截齒改為14個。(3)破碎機滾筒直徑根據(jù)以往經(jīng)驗，最初選用+350mm4但在試驗過程發(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，直徑過小當大塊油頁巖平過破碎機時，起不到破碎作用，最終選定合理尺寸為φ300mm。(4)考慮經(jīng)濟效益，破碎機機架用原轉載機中部槽改造而成。
3、設備投入使用需要驗證的幾個問題
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。理論上的設計未必能滿足實際開采的需要，如下兩點問題還需實踐驗證：(1)MGTY250/600-1.1D型電牽引采煤機截割油母頁巖時，沖擊力是否能對采煤機整機產(chǎn)生震動，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，能否對轉載機的底板、刮板鏈及擋板造成損壞。
4、北皂1301油頁巖開采實際情況
世界上長壁采煤機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6個月，使用效果很好。
(1)MGTY250/600-1. ID型電牽引采煤機截割油母頁巖時，沖擊力對采煤機整機產(chǎn)生一定震動，但不影響正常使用，新設計的滾筒切割油頁巖破碎效果不錯，因油頁巖韌性較大，截齒的耐磨性還需進一步提高，以延長其使用壽命。
(2)破碎機在使用過程先后經(jīng)過試驗，最終選定滾筒直徑為φ300mm，破碎效果最佳，同時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受力較大出現(xiàn)的一軸斷裂現(xiàn)象。
5、推廣應用前景
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、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重缺乏的現(xiàn)狀。同時，隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，進口石油量比例逐漸增加。近兩年來，國際石油市場價格大幅度攀升，油頁巖煉油再次成為替代石油的首選。油頁巖制油技術因方法相對簡單、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)濟效益以及很好的環(huán)境社會效益。
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