關于礦井刮板輸送機耐磨處理的應用研究

程 繁

（1.大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司，山西 大同 037000；2.太原理工大學機械工程學院，山西 太原 030000）

引言

刮板輸送機是當前現代化、機械化礦井的主要設備，是采煤機的運行軌道，也是綜采工作面出煤后的運送通道，它已經成為現代化采煤工藝中不可缺少的設備。溜槽是刮板輸送機的主體部件之一，也是刮板輸送機主要磨損部位，溜槽的磨損程度對刮板輸送機的整體壽命起著主導作用，因此提高溜槽的耐磨性能對煤礦開采具有十分重要的意義［1］。

1 溜槽結構及應用

1）溜槽的組成結構。溜槽是刮板輸送機的機身，用于承載煤和作為采煤機運行軌道［2］。中部槽由槽幫和中板焊接而成，如圖1所示。

圖1 PF6／1142刮板輸送機中部槽

2）刮板輸送機的應用。大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司（以下簡稱同發東周窯）礦井8101工作面開采煤層為石炭紀C8－1號煤層，煤層平均厚度4m，工作面長度為200.8m；煤層以煌斑巖為主，夾雜細砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰巖、鋁土巖、砂質泥巖等。礦井綜采設備主要采用的是艾柯夫SL500型采煤機、卡特彼勒公司生產的PF6／1142前刮板輸送機、PF6／1342后刮板輸送機和PF6／1542轉載機。礦井8101工作面從2011年9月19日開始開采，共計開采原煤78萬t。

在開采期間，PF6／1142刮板輸送機溜槽經常出現跳鏈現象；刮板輸送機在出井后，使用游標卡尺對溜槽磨損部位進行了測量，其中最大磨損深度可達14mm，溜槽的嚴重磨損，直接影響了礦井的高效生產。

3）刮板輸送機的磨損。煤層中夾層較多主要有細砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰巖、鋁土巖、砂質泥巖等等，其高含矸量（約60%），對礦井綜采設備磨損影響較大。刮板鏈沿溜槽運行時，鏈條、刮板等要與溜槽作相對的滑動，在微觀上要表現為煤、矸石等作為磨料，在鏈條與溜槽中板間進行磨粒磨損；煤和矸石在溜槽上長期運行所產生的接觸疲勞磨損。

2 刮板輸送機磨損改善方案及應用效果

2.1 改善磨損的方案

改變設備運行地質條件和改變溜槽耐磨性能。結合礦井開采現狀與設備采購情況，采用在刮板輸送機溜槽表面焊接耐磨層。

1）對溜槽先用電動工具進行機械除漆除垢處理，減少雜質滲入。

2）采用“自溶合金熔融堆焊法”的特殊工藝進行堆焊。

3）對堆焊后的余渣和凸起部位，使用角磨機進行打磨，以便于刮板能夠順利通過。

4）耐磨處理標準。鏈道部位堆焊4道耐磨層，堆焊平均厚度2～4mm，平均寬度40mm。中板上表面及底板上表面堆焊魚鱗狀網格耐磨層，平均厚度3mm。

2.2 刮板輸送機堆焊耐磨層后的應用效果

同發東周窯礦井8301工作面開采煤層為石炭紀5號煤層，煤層平均厚度7.6m；煤層以煌斑巖為主，夾雜細砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰巖、鋁土巖、砂質泥巖等。礦井綜采設備主要采用的是艾柯夫SL500型采煤機、卡特彼勒公司生產的PF6／1142前刮板輸送機、PF6／1342后刮板輸送機和PF6／1542轉載機。礦井8301工作面從2013年3月開始開采截止2013年9月開采結束，共計開采原煤320萬t。

8301工作面開采結束后，通過對刮板輸送機溜槽進行了查看、測繪，發現刮板輸送機溜槽所焊接的耐磨條只有輕微磨損，但沒有堆焊耐磨條的部分出現了犁溝（見圖2）。

圖2 應用耐磨處理后的刮板溜槽

2.3 刮板輸送機堆焊耐磨層工藝改進

在總結8101綜采工作面和8301綜采工作面的經驗后，同發東周窯礦對耐磨處理工藝進行了改進，暨對溜槽上表面進行了大面積、全覆蓋的堆焊（見圖3），確保刮板在溜槽上的運行摩擦，能夠發生在耐磨層與刮板間進行，保障刮板輸送機的使用壽命［3］。

圖3 改進工藝的溜槽耐磨處理

3 結語

通過8101工作面和8301工作面的實踐使用對比，可知刮板輸送機耐磨處理是延長設備使用壽命的一種較可靠的手段。耐磨處理后的溜槽，不會因為磨損而導致設備中途報廢，從而可以大幅度減少返修工作量，同時可以增加生產時間，對礦井生產提高經濟效益具有顯著意義，在千萬噸級礦井開采石炭系煤層的推廣應用具有深遠意義。

［1］ 邵荷生.摩擦與磨損［M］.北京：煤炭工業出版社，1992.

［2］ 成大先.機械設計手冊［S］.北京：化學工業出版社，2009.

［3］ 裴中愛.煤礦刮板輸送機溜槽失效分析及改進［J］.煤礦機械，2007（3）：25.