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广东省广州市番禺经济开发区
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滚筒采煤机
滚筒采煤机_图
来源:admin 时间:2020-10-10

  第二章 滚筒采煤机 第一节 滚筒采煤机总体机闭 滚筒采煤机构成: 电动机、截割部、行走部和辅助装备 采煤机型号定名 MT/T83-2006 窜改序号 用处及机闭特质代号 截割电动机功率/装机总功率 特质代号G(滚筒式) 类型代号M(采煤机) 系列序号 1.电动机—动力 2.牵引部—行走机构 3.截割部—固定减速箱、摇臂、滚筒 固定减速箱—减速增扭 摇臂—减速增扭、调高 滚筒—落煤、装煤 4.附助装备 调高机构—滚筒高度转折,适合煤层厚度 喷雾降尘装备—外里喷雾降尘 拖缆装备—拖移电缆 防滑装备—煤层倾角进步15o,制动器 碎裂机构—碎裂大块煤 挡煤板—提升装煤成绩 采煤机有区别的分类格式,专科《采掘刻板》已有先容 按行走驱动装备的调速格式分刻板调速采煤机、液 压调速采煤机和电气调速采煤机 液压调速采煤机是运用容积式液压传动的调速 特点来完成调速职能的 液压体例通过液压泵排出的压力油,驱动液压马 达,液压马达经齿轮传动鼓动驱动轮 调换液压泵的流量和排油倾向(或运用换向阀改 变油流倾向)来调换液压马达的转速和转向,从而 完成牵引速率的治疗和牵引倾向的变换 按电气调速传动的类型区别分换取调速、开闭磁 阻调速、电磁滑差调速 普及运用换取变频调速技巧,倚赖换取变频调速 装备调换换取电动机的供电频率和供电相序,完成 电动机转速的治疗和转向的变换 n 60 f (1 s) p f电源频率,Hz;p磁极对数;s转差率 治疗供电频率f就可治疗转速n 电动机是采煤机配套专用并成为其构成部件的隔爆型 异步电动机 同时驱动截割部和行走部等紧要效力部件的称主电动 机。仅驱动截割部的称截割电动机 同步转速均为1500r/min,额定频率50Hz,额定 电压660、1140或3300V 第二节 采煤机截割部 采煤机截割部是由截割滚筒和刻板传动装备组 成,把煤从煤体上破落下来的采煤机部件 单滚筒采煤机只要一个截割部,双滚筒采煤机 有支配两个截割部 滚筒安置正在刻板传动装备的输出轴上,刻板传 动装备把动力通报给螺旋滚筒。采煤机还需具有 随时调解滚筒截割高度的效力,以适合煤层厚度 的转折及底板的滚动,这是通过摇臂来竣事的 截割部消费的功率占采煤机装机总功率的 80%~90%。作事机构的截割职能优劣,减速箱 传动质地的优劣直接影响采煤机的临盆率、传动 效用、比能耗和运用寿命 临盆率高和比能耗低紧要显露正在截割部 MG2×160/710采煤机,2×160×2/710=90.14% MG300/680采煤机,600/680=88.24% 一、螺旋滚筒 螺旋滚筒(简称滚筒)是落煤和装煤的机构 螺旋滚筒不妨适合煤层的地质条款和前辈的采 煤格式及回采工艺的哀求,具有落煤、装煤、自 开作事面隐语的效力 滚筒益处:方便牢靠 短处:煤过于碎裂(大于50mm的块煤占10% 支配),出现的煤尘较大,比能耗较高 (一)螺旋滚筒机闭 焊接机闭 构成: 螺旋叶片、端盘、齿座、喷嘴、筒毂及截齿 端盘置于滚筒靠煤壁侧,焊装齿座 为防范端盘与煤壁相碰,端盘角落的截齿向 煤壁侧倾斜。端盘截齿截距较小 端盘厚钢板热压成型或锻制加工。端盘与筒 毂、叶片焊成一体 螺旋叶片:滚筒排运煤的构件 2~4条螺旋叶片 按叶片旋向分: 左旋滚筒,右旋滚筒 按叶片头数分: 二头螺旋滚筒,三头螺旋滚筒,四头螺旋滚筒 截齿:用来截割煤体的刀具 采煤机运用的截齿:扁形截齿和锥形截齿 齿座:安置和固定截齿的座体 按夹持截齿类型分扁形截齿齿座和锥形截齿齿座 (二)螺旋滚筒机闭参数 滚筒直径、宽度(截深)和螺旋叶片参数 对落煤、装煤才能有首要影响 1. 滚筒的三个直径 滚筒直径D、螺旋叶片外缘直径Dy和筒毂直径Dg 滚筒直径D:滚筒绕其轴线扭转时,叶片截齿齿尖 所造成的轨迹圆柱面的直径 滚筒直径采用 薄煤层双滚筒采煤机或一次采全高的单滚筒采煤机 D = Hmin – (0.1~0.3) m Hmin为最小煤层厚度,(0.1~0.3)m是思虑到割煤后顶板的 下浸量,以防范采煤机返回装煤时滚筒截割顶梁 中厚煤层双滚筒采煤机一次采全高,后滚筒的 截割高过活常小于滚筒直径 ①按照前后滚筒装煤量相称规矩确定滚筒直径 aH (1 a)H (1)aH H——采煤机开采煤层的厚度; a——滚筒直径与截割高度的比值; η——滚筒装煤效用,大直径滚筒η=70%~80%,小直径 滚筒η=60%~70% 料理得 a 1 0.6 1 ②均匀切屑厚度最大确定滚筒直径 截割高度为0.84D时均匀切屑厚度最大 滚筒直径D = H / (1+0.84) = 0.543H 若截割高度限度为Hmin~Hmax,比值Hmax/Hmin≈1.45~ 1.65,应使Hmin ≥ D ≥ Hmax / (1.45~1.65) 筒毂直径Dg愈大,滚筒实质纳碎煤的空间愈小, 碎煤正在滚筒内轮回和被反复碎裂的或者性愈大 正在餍足筒毂内安置轴承和传动齿轮的条款下,应 仍旧叶片直径与筒毂直径的得当比例 2.滚筒宽度 滚筒两头最外角落截齿齿尖的轴向隔绝 为有用运用煤的压张效应,减小截深有利。截深太 小,对采煤机临盆率有影响 截深0.8m。趋向:加大到1.0~1.2m 3.螺旋叶片参数 搜罗螺旋升角、螺距、叶片头数以及叶片正在筒毂 上的围包角 对落煤、特殊是装煤才能有很大影响 按照叶片旋向分左旋、右旋截割滚筒 苟且直径Di圆柱面上螺旋叶片的升角 αi = arctan(L/πDi),L为螺旋线导程 Ditanαi=常数 D > Dy > Dg→叶片外缘的螺旋升角αy < 叶片 内缘的螺旋升角αg αy是截割滚筒的外面升角 (一)螺旋滚筒机闭 (二)螺旋滚筒机闭参数 (三)螺旋滚筒的转向和转速 1. 滚筒转向 为向输送机运煤,滚筒的转向必需与滚筒的螺旋 倾向相划一 对逆时针倾向扭转(站正在采空区侧看滚筒)的滚筒, 叶片应为左旋;顺时针倾向扭转的滚筒,叶片应为 右旋 (左转左旋,右转右旋) 双滚筒采煤机为使两个滚筒的截割阻力能彼此 抵消,增补呆板的作事稳固性,两个滚筒的转向 相反 滚筒转向格式: 反向对滚、正向对滚 2. 滚筒转速 采煤机滚筒以转速n扭转,以牵引速率vq向前饱动, 截齿切下的煤屑呈眉月形,厚度从0~hmax转折 hmax 100vq mn cm (四)截齿装备 合理装备截齿可使块煤率提升,粉尘省略,比 能耗下降,滚筒受力安稳,采煤机运转稳固 截齿装备规矩: ①确保把被截割煤统统破落下来 ②截割下来的煤块度大、煤尘少、比能耗小 ③滚筒载荷匀称,动负荷和振动较小,采煤机 运转安稳 截齿装备图:截齿齿尖所正在圆柱面的张开图 截线:程度直线流露齿尖的运动轨迹 截线距:相邻截线°截齿的地位,斑点流露安置角不等于 0°的截齿 截齿向煤壁倾斜为正倾向,向采空区倾斜为负倾向 二、截割部传动装备 截割部构成: 滚筒和刻板传动装备(或刻板驱动装备) 单滚筒采煤机只要一个截割部,双滚筒采煤机有 支配两个截割部 滚筒安置正在刻板传动装备的输出轴上,刻板传动 装备把动力通报给截割滚筒 截割部传动功率占采煤机总装机功率的80%~ 90%。截割滚筒的截割职能优劣,刻板传动装备 传动质地的优劣直接影响采煤机的临盆率、传动 效用、比能耗和运用寿命。临盆率高和比能耗低 紧要显露正在截割部 截割部传动装备效力: ①电动机动力通报到滚筒上,餍足滚筒作事需求 ②传动装备适合滚筒调高哀求,使滚筒仍旧得当的 作事高度 ③单滚筒采煤机传动装备能适合左、右作事面哀求 一、传动格式 按照滚筒采煤机的区别机闭,刻板传动装备分 双减速箱和单减速箱两类 1.双减速箱刻板传动装备 双减速箱刻板传动装备是古代的机闭办法,运用 于主电动机纵向安排于机身的采煤机 刻板传动装备搜罗固定减速箱和摆动减速箱(摇臂) 两一面 2.单减速箱刻板传动装备 刻板传动统统置于摇臂内部,截割电动机笔直 安排正在摇臂根部,成为截割部的构成一面 摇臂绕机身端部的程度销轴摆动。摇臂内安排 三级或四级齿轮传动,最终一级/两级为行星齿轮 传动,按照摇臂长度需求增设若干惰轮 短轴机闭,体例刚性很大→正在截割电动机空心 轴内扶植细而长的传动轴(弹性转矩轴)。行星齿轮 传动安排正在摇臂端部的煤壁侧 厚煤层采煤机截割部刻板传动装备 (二)截割部刻板传动装备传动特征: (1)四级电动机,同步转速1500r/min,滚筒转 速20~80r/min→截割部总传动比80~75,采用3~4 级齿轮减速 采煤机机身高度受到肃穆限定,各级传动比不行 均匀分派,日常前级传动对照大,尔后逐级减小, 以仍旧尺寸匀称 圆柱、圆锥齿轮传动比日常不大于3~4。当末级 采用行星齿轮传动时,传动比可达5~6 (2)电动机轴心与滚筒轴心笔直时,传动装备中 必需装有圆锥齿轮 为减小通报的转矩和便于加工,圆锥齿轮放正在高 速级(第一或第二级),采用弧齿圆锥齿轮 留神:弧齿圆锥齿轮的轴向力应使两齿轮推开, 以增大齿侧间隙,避免轮齿楔紧形成损坏。弧齿圆 锥齿轮的轴向力倾向取决于齿轮转向和螺旋线倾向 右旋——右手腕则 左旋——左手腕则 (3)采煤机电动机除驱动截割部外还要驱动牵引 部时,截割部传动体例中必需扶植聚散器,使采煤 机正在调动或检修时将滚筒和电动机脱开 聚散器日常放正在高速级,以减小尺寸及便于使用 (4)为适合区别煤质哀求,滚筒有两档以上转速 →变速齿轮 没有变速齿轮时,扶植变换齿轮,以得回两种以 上转速 (5)摇臂调高 为使摇臂长度契合哀求,摇臂内含有众个惰轮, 常常一级或两级减速 (6)行星齿轮传动为众齿啮合,传动比大,效用 高,可减小齿轮模数,末级采用行星齿轮传动可简 化前几级传动 (7)采煤机齿轮众始末变位改进→齿轮齿数较少, 达11~13 正在机闭容许、且齿轮节圆圆周速率不进步10m/s时, 采用较众齿轮,有利于传动安稳性 (三)润滑与冷却 齿轮润滑油具有优越的抗磨性、抗氧化性、抗腐 蚀性、防锈性和抗泡性… 我 邦 大 功 率 采 煤 机 采 用 N220 、 N320 号 硫 磷 型 极 压工业齿轮油行动润滑油 截割部能够采用飞溅润滑与强迫润滑 1.飞溅润滑 2.强迫润滑 由液压泵、过滤器、冷却器、流量计、管道等构成 三、刻板传动体例安排 采煤机刻板传动搜罗: 截割电动机驱动滚筒的主传动体例; 牵引电动机(液压马达)驱动行走机构传动体例; 驱动调高液压泵(主液压泵)、润滑泵和大块煤破 碎装备的辅助传动体例… 辅助传动体例有针对性,如日常只要大功率采 煤机才扶植润滑泵,厚煤层采煤机才需求大块煤破 碎装备 辅助传动体例与主传动体例比拟较为方便,正在 安排中,可正在布置好主传动体例后再安排 采煤机传动体例基础采用老例的齿轮传动,以截 割部主传动体例评释安排的基础规矩 (一)传动等到其分派 1.总传动比 总传动比等于截割电动机转速与滚筒转速的比值。 滚筒的转速凭据总体参数和职能哀求而定,倚赖调 换齿轮对,滚筒转速常常有2~4种可供选拔 采煤机截割电动机同步转速为1500r/min,滚筒转 速正在20r/min~80r/min(直径大转速小),截割部总传 动比i=20~75 2.传动比分派 采煤机需求3~4级减速 行星齿轮传动布置正在最终一级/双级,既可运用 滚筒筒毂内的空间,又可减小前各级齿轮的传动 比和尺寸 大功率电牵引采煤机众数采用双行星齿轮传动, 并置于滚筒筒毂内 采煤机机身高度肃穆限定,传动比ij ≤3~4(行星 齿轮传动5~6);为有用运用空间,传动比应从高 速级向低速级递减,即ij+1 ij (二)齿轮模数 第一级齿轮模数按照电动机的最大转矩初选。后 面各级齿轮模数按照传动比循序递增 最大转矩/Nm 1000~2000 2000~3500 3500~6000 模数/mm 6 8 10 (三)强度校核凭据 齿轮的接触疲倦强度和弯曲疲倦强度按驱动电 动机的额定全功率验算 主传动体例的齿轮安排寿命10000~30000h 按电动机的额定功率所确定的轴承载荷企图寿 命,轴承的安排寿命10000~30000h (四)其他规矩 1.齿轮宽度 采煤机受空间条款限定,齿轮直径不行太大,为 确保强度,齿轮宽度B较大,B=(8~12)m 2.齿轮资料 早期采煤机齿轮资料众采用30CrMnTi,一面采 用18CrMnTi,强度和韧性较低,抗膺惩才能差, 运用中常爆发脆性断齿事变 目前邦内大功率采煤机截割部齿轮已选用低碳镍 铬合金钢18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A,中等功率以 下采煤机或载荷较为稳固的牵引部齿轮众选用 20CrMnTi、20CrMnMo等渗碳合金钢 3.齿轮变位系数 采煤机齿轮众采用变位,日常正在齿顶厚度≥0.4m 和重叠系数≥1.2条款下,归纳思虑提升接触强度和 弯曲强度等,从变位齿轮关闭图域采用变位系数 4.齿廓形态 齿轮寿命不但取决于资料和热处罚,还与齿廓 形态和机闭安排等相闭 邦内采煤机齿轮采用齿面修形、修缘及挖根大 圆角等技巧,以提升齿轮承载才能 5.行星齿轮传动 截割部和行走部传动机构中公众扶植一级/两级 行星轮系 为餍足齿轮强度,行星齿轮传动采用3或4个行 星轮,提升功率分流的支数,以下降齿轮上单元 长度的载荷 为使各行星轮匀称承载,采用太阳轮浮动或太 阳轮、系杆双浮动机闭 第三节 采煤机行走(牵引)部 行走部担负采煤机作事时的挪动和非作事时的调动 行走部搜罗行走机构(牵引机构)和行走驱动装备 行走机构是直接挪动采煤机的装备,分钢丝绳牵 引、链牵引及无链牵引(牵引式和轮轨啮合式行走采煤机) 行走驱动装备用来驱动行走机构,并完成牵引速 度的治疗 按调速传动格式有刻板传动、液压传动和电传动, 分辩称刻板牵引、液压牵引和电牵引 一、采煤机行走机构(牵引机构) (一)牵引式行走机构 牵引链3绕过主动链轮1和导向链轮2,两头分辩固定 正在输送机上下机头的张紧装备4上。主动链轮转动,通 过牵引链与主动链轮啮合驱动采煤机沿作事面挪动 主动链轮逆时针倾向扭转时,牵引链从右段绕入, 采煤机牵引力 F=F2 - F1 采煤机正在力F效力下,征服阻力向右挪动 (二)轮轨啮合式行走机构 采煤机向强力化、重型化及大倾角开展,装机功 率率增大到2000kW以上,牵引力到达1000kN—— 牵引链不行餍足哀求,且牵引链一朝断裂,其贮存 的弹职能被开释,紧张危及人身安定→无链牵引机 构(轮轨啮合式行走机构) 无链牵引机构类型: 齿轨式无链牵引机构、销轨式无链牵引机构、 链轨式无链牵引机构 机构 机构 销轨(销排)长度=中部槽长度/2,销轨接口与 溜槽接口彼此错开。当溜槽正在笔直倾向弯曲α角时, 销轨间只弯曲α/2 二、采煤机行走驱动装备 行走部调速装备和传动装备的总称。将电动机的动 力通报给行走机构,并餍足对行走部的各项哀求 (一)行走驱动装备 按调速传动格式有刻板传动、 液压传动和电传动 (刻板牵引、液压牵引和电牵引) 1. 液压调速采煤机 液压牵引部是运用容积式液压传动的调速特点来 完成调速职能的行走部 液压牵引体例通过液压泵排出的压力油,驱动液 压马达,液压马达经齿轮传动或直接鼓动驱动轮 液压牵引部传动模子 电动机经液压泵→液压马达→减速齿轮R→驱动 链轮S或驱动轮 按照总体安排的牵引力和牵引速率,确定主液 压泵和液压马达的作事压力、排量和流量,行动 选型凭据 2. 电气调速采煤机 电牵引部由专用牵引电动机经传动装备鼓动驱 动轮,运用电气调速装备调换电动机的扭转倾向 和扭转速率,完成牵引倾向的变换和牵引速率的 治疗 (1)采煤机哀求的牵引特点 哀求采煤机的牵引力和行走速率转折 日常按牵引速率限度分为恒牵引力矩和恒定 功率两个阶段 ①恒牵引力矩阶段 正在割煤阶段,滚筒与煤壁接触,采煤机阻力较 大,牵引电动机的转速n可从零到达额定转速ne 为充足阐明采煤机的牵引力但又不致损坏,要 求采煤机恒定正在答应的最大牵引力矩M下作事, 称为恒牵引力矩阶段 M 9550P / n ②恒功率阶段 正在调动阶段,滚筒与煤壁不接触,所需牵引力 较小,哀求牵引速率较高,牵引电动机的转速从 ne至最大转速nmax为调动速率 为充足运用牵引电动机的功率,采煤机恒定正在 答应的最大输出功率Pm下作事,称为恒功率阶段 M 9550P / n (2)电气调速装备 按电气调速传动的类型区别分换取调速、电磁 滑差调速、开闭磁阻调速 普及运用换取变频调速技巧,倚赖换取变频调速 装备调换换取电动机的供电频率和供电相序,完成 电动机转速的治疗和转向的变换 60 f n (1 s) p f定子电源频率,Hz;p电动机的磁极对数;s转差率 治疗供电频率f就可治疗转速n (二)采煤机行走传动装备 行走传动装备的简直机闭按照传动比的巨细和布 置地位而转折 液压调速采煤机的行走传动装备传动比取决于液 压马达的最大转速。早期的采煤机采用大转矩内曲 线液压马达,乃至能够撤除行走传动装备,马达出 轴直接驱动行走链轮 电气调速横向安排采煤机的行走传动装备因为行 走电动机的转速很高(4级电机),传动体例的最终一 级/两级采用行星齿轮传动 传动体例 行走箱 第四节 采煤机辅助装备 一、调高机构 调解滚筒地位,适合煤层厚度转折和顶、底板起 伏,既不丢掉过厚的顶煤或底煤,又不截割顶、底 板岩石,避免滚筒截割到输送机的铲煤板或液压支 架的顶梁 滚筒采煤机采高限度 H=h+Rsinα+D/2 S=Rsinβ+D/2-h 采高限度取决于摆轴高度h、滚筒直径D、摇臂 长度R和摆动限度 h、R和D确定,α决断截割高度的转折 下切深度S由β决断,日常100~300mm。受摇 臂稳固性限定,α日常不进步65o;受滚筒装煤条 件限定,β日常不进步45o 调高液压体例: 调高泵2经滤油器1吸油,靠使用 换向阀3,通过双向液压锁4使调高 千斤顶5起落 双向液压琐用来锁紧千斤顶活塞 的两腔,使滚筒仍旧正在所需地位。 安定阀6护卫所有体例 二、机身邻接 1.机身各段的邻接 为提升邻接强度,除了采用高强度螺杆外,还必 须提升螺杆和螺母间的预紧力 液压螺母邻接 与液压螺母配套运用的螺栓和螺母必需是高强 度的,均不得小于10.9级 2.摇臂与机身的邻接 采煤机摇臂与机身的邻接均采用铰接机闭,日常摇 臂为单耳,机身为双耳 锥套机闭,装拆 轻易 三、碎裂机构 用来碎裂将要进入机身下的大块煤,安置正在迎着煤 流的机身端部,由碎裂滚筒及其传动装备构成 截割部减速箱鼓动或专用电动机传动两种驱动格式 四、喷雾冷却体例 《煤矿安定规程》(2016版,第647条)规则: 采煤机必需安置内、外喷雾装备。割煤时必需 喷雾降尘,内喷雾作事压力不得小于2MPa,外喷 雾作事压力不得小于4MPa。喷雾流量应与机型相 成婚 喷嘴正在滚筒以外部位的喷雾格式,称为外喷雾 喷嘴装备正在滚筒上的喷雾格式,称为内喷雾 五、拖缆装备 采煤机沿作事面行走时,拖动电缆和水管以完成不 间断地给采煤机供给电源和水源的装备 拖缆装备效力: ①使电缆芯线不受拉力和太甚的折弯,省得折断; ②使采煤机引入口处的电缆不致接受分外拉力而拔 脱,或爆发拔脱时会主动堵截电源,防范失爆事变; ③避免因受大块矸石和煤块砸碰及刻板毁伤而惹起 电缆芯线折断或毁坏外层橡胶而失落防爆性 六、防滑装备 煤矿安定规程规则,作事面倾角正在15o以上时, 必需有牢靠的防滑装备 无链牵引采煤机正在全作事面齿轨轮永远与销轨 啮合,且牵引部高速轴装设圆盘摩擦片式液压制 动器或电磁制动器,采煤机不会下滑→优先选用 无链牵引采煤机 摩擦制动器企图办法: (1)最大下滑力 T=G(sinαmax–fcosαmax) kN (2)行走轮转矩 M=TD0η1/2 N·m D0——行走轮节圆直径,mm; η1——行走机构效用 (3)制动器轴制动力矩 MT KT M2 i N m KT——制动安定因数,单制动器装备取值不小于2; η2、i——制动器轴至行走轮的传动效用和传动比 (4)制动器轴向压紧力 FT 2M T DpZp KH kN μ——摩擦片摩擦因数; Dp——摩擦片均匀直径,mm; Zp——摩擦面数; KH——思虑摩擦片与导向槽摩擦的系数 (5)摩擦片间压力 pT 4FT (D2 d2) kPa D、d——摩擦片的外、内直径,m 液压制动器安置熟手走箱的煤壁侧 摩擦片5与花键轴套6联接,轴套6通过 花键与轴齿轮7联接 当采煤机断电泊车或泵站截止向其供 压力油时,碟形弹簧克复原状促使活塞2 挪动,通过压力环1压紧摩擦片5 摩擦片5上出现的摩擦力阻遏轴齿轮7 转动 采煤机行走时,压力油通过接头4进入制动器, 征服碟形弹簧的效力力,松开摩擦片5。轴齿轮7随 着行走传动箱中的齿轮转动 液压松闸,弹簧制动 七、挡煤板 挡煤板配合螺旋滚筒以提升装煤成绩、省略煤尘 飞扬。采煤机作事时,挡煤板老是离截齿必然隔绝 紧靠于滚筒后面,按照采煤机的区别牵引倾向,需 将其转换至滚筒的另一侧 挡煤板为圆弧形,可绕滚筒轴线翻转 附助装备 调高、喷雾降尘、拖缆装备、防滑、碎裂、挡煤板 调高机构—滚筒高度转折,适合煤层厚度 喷雾降尘装备—外里喷雾降尘 拖缆装备—拖移电缆 防滑装备—煤层倾角进步15o,制动器 碎裂机构—碎裂大块煤 挡煤板—提升装煤成绩