MQC-75型多功能清倉機的試驗應用

杜永祿

（陽煤三礦， 山西 陽泉 045008）

引言

礦用螺旋提斗式多功能清倉機是用于對礦井水倉進行清挖處理的專用器具，主要是先將沉積在水倉中的干煤泥和稀煤泥進行收集匯總再輸送到指定地點。該設備解放了礦工的生產力，并且能夠滿足遠距離的管道運輸，提高了水倉處理速度[1]。而現有的同類產品大多主要用于輸送稀煤泥，并不能同時遠距離處理干煤泥和稀煤泥，這就導致了礦井水倉清理的低工作效率和高勞動強度。

1 MQC-75型多功能清倉機的結構特點

考慮到大多數礦井的地質情況，綜合設計的主要參數為：運送量至少為30 m3/h，直線運行距離至少為800 m；考慮到礦井上下坡的高度差，垂直輸送距離至少須達到50 m，螺旋的上下極限值范圍為600 mm，最大可達到500 mm；設置速度為7 m/min，可適應的上坡度為16°、下坡度為18°，適應于多數巷道斷面；總質量小于8 000 kg。

1.1 多功能清倉機動力系統

清倉機在礦井中進行廢棄物料集輸主要由隔爆電動機控制液壓泵來提供生產動力，該液壓泵為礦井專用，采用三連軸運移，包括主泵和輔泵，主泵為柱塞泵，所提供的動力可進行無極調節，可適應各種工況，而輔泵是齒輪泵，他的功能主要用于清倉機的行走和移動以及為清倉機系統內各種機構提供液壓油[2]。MQC-75型多功能清倉機主要結構如圖1所示。

1.2 清挖處理儲集系統

通過螺旋產生的慣性力箱輸送機進行物料匯集，然后將物料轉移到下一個轉運輸送泵或通過下一節輸送皮帶進行轉運。另外，設置了水倉內物料堆積高度監測裝置來判斷水倉內的裝料情況，通過水倉內的螺旋機構上下旋轉，將水倉內的匯集物料接連不斷的傳向下一提斗機系統。較之前礦井采用的傳統刮板輸送機結構，現在使用的提斗式輸送機有著明顯的使用高效性和廣泛性，更有助于進行稀煤泥的清挖運輸，同時也能有效處理干煤泥的清挖。

圖1 MQC-75型多功能清倉機主要結構示意圖

1.3 輸送機

輸送管路適合輸送含水率在45%以上的稀煤，采取這種方式效率較高，因為此時的煤泥流動性極好，經過攪動后成稀狀，可以更便捷的運送到指定地點。而當輸送的含水率小于30%時，此時煤泥的可塑性較差，這種情況不適合使用管路遠距離運送，常常直接輸送至尾部的礦車中再進一步轉移至合適的規定位置。

1.4 行走履帶和司機操作處

選用液壓行走履帶來推動清倉機主要是考慮到水倉內的惡劣情況，而且設備在水倉內總是需要不斷推動行走。司機操作處集合了各個操作控制器，使司機能夠清楚的掌握物料所處情況、狀態變化以及其他設備的變動和意外情況，從而能夠快速做出較為準確的判斷并做出相應的指令以進行應急操作。

2 MQC-75型多功能清倉機的工作原理

2.1 設備運行過程

清倉機啟動后，電動機驅動鏈條及提斗倉開始運作，同時，鏈輪帶動螺旋設備開始物料旋轉并進行物料收集，集料設備上裝有兩個螺旋機構，兩螺旋機反方向運轉將水倉中的物料向提斗機中央進行匯集，然后提斗機工作沿槽斗將煤泥等輸送到尾部。當運送的煤泥含水量較低時，可將其直接輸送到尾部的礦車中，礦車把干煤泥運到指定位置。而當運送為水分較大的煤泥時，需要先降低水分再進行處置，具體實施方法是通過液壓泵將煤泥漿抽到高壓管中，經過高壓煤泥輸送管配送到規定地點。在整個設備運作過程中，設備的移動和提斗機的升降協調配合運行，完成水倉的清理工作。

具體實施過程中，液壓履帶行走需要和旋轉式提斗輸送機協調配合，這樣才能源源不斷地將水倉內的煤漿等物料收集輸送到合適地點，從而完成整套系統的運作和水倉的清理工作。按照設計運輸量，多功能清倉機平均裝滿一輛5 t的礦車需要10 min左右，如果是3 t的礦車耗時將會更短。和人工勞動對照，該設備實現了一體化作業，使速度得到了極大地提高，有效改善了清倉清理的惡劣作業環境。

2.2 液壓系統原理

液壓系統動力依靠電機控制液壓泵和高壓液壓油，考慮到水倉內物料堆積和距離的變動較大，且礦井下對設備的防塵防爆要求，所以這種液壓油驅動較為可靠合理，安全性高。而且能適應復雜多變的井下條件。物料的集輸和方向的控制都由液壓自動轉換，司機只需根據現場物料堆積情況改變行車路線即可。當裝運物料為較濕煤泥時，需要經由泵抽出經過高壓管先盡可能去除水分，達到干煤泥的標準要求后裝入礦車。

3 工業性試驗

3.1 現場概況

MQC-75型多功能清倉機在某礦的第一水平倉開展，第一水平倉主要工況如下：該倉的入口坡度為18°，巷道寬3.8 m，長600 m，煤泥堆積厚度在1.3～2.8 m的范圍內，倉內情況較為復雜多變。

3.2 現場應用效果分析

2017年10月5日，該套設備在某礦的第二水平倉進行了正式使用，該水平倉處在-280 m的井下，水倉寬3.4 m，高2.8 m，長800 m，在使用該設備后，效率得到極大提高，一周可推進300 m左右，10月21日，水倉基本清理完畢。MQC-75型多功能清倉機平均在2 h能裝滿16輛5 t的礦用車輛，平均生產能力達到27 m3/h，相較于礦工清理水倉來說，該機結構簡單，功能齊全，極大地提高了清倉速度。運行結果表明，設備使用效果良好，在設備清理水倉期間，共清理煤泥水180 t左右，且該機器移動靈活，可操作性強，作業高效，具備很好的現場應用價值。

4 結語

MQC-75型多功能清倉機適應的輸送角度在一個范圍內變化，角度變化主要參照的是清倉機處在低位時的角度，因為當物料處于較高位置時，由于水的性質和物料自身的重力，裝送中的物料較干，可直接進行輸送，對設備的設計影響較小。

理論研究和實踐經驗表明，MQC-75型多功能清倉機設計科學，結構簡單合理，安全可靠性高，采用雙螺旋反方向運轉向中間匯集的集料方式和分段槽斗輸送方式，配合液壓電機提供動力系統，能夠有效實現水倉的機械化清理；另外，履帶式系統的行走設計能夠適應礦井下的惡劣環境，且爬坡能力強，制動性能好，不會出現剎車后的較大慣性滑行距離，液壓泵的組合使用，使該機能夠連續運輸煤泥。井下使用表明，該設備不易損壞，維修方便，適應能力強，清倉效率高，能夠極大地減輕礦工的勞動強度。MQC-75型多功能清倉機的研制具有較大的礦井生產實用價值。