煤礦皮帶機輸送問題分析及螺旋輸送機應用研究

安麗婷

（大同煤礦集團機電裝備制造有限公司， 山西 大同 037000）

引言

煤礦皮帶機作為煤礦綜掘作業(yè)線上煤炭輸送系統(tǒng)的重要組成部分，其正常運行在煤礦生產(chǎn)中起著重要的作用。但在皮帶機運行過程中，時常因皮帶機局部不平不直、皮帶扣歪斜等因素，導致皮帶機發(fā)生跑偏、煤泥淤積等現(xiàn)象，即使在皮帶機機尾安裝自清理裝置，也仍存在清理效果較差的問題，需人工進行二次清理。因此，有效提高皮帶機機尾自清理效果，實現(xiàn)皮帶機機尾清理過程的機械化和自動化已成為煤礦行業(yè)改善重點。

1 煤礦皮帶機結構特點

煤礦皮帶機又稱帶式輸送機，主要由傳動滾筒、清掃裝置、驅動裝置、機架、托輥、輸送帶、給料裝置、改向裝置、拉緊裝置等部件組成，該設備具有承載能力強、運輸量大及可長距離運輸?shù)忍攸c，其中，輸送帶作為皮帶機的主要承載部件，需要保證與運輸物料同步運動，而輸送帶和物料則通過機架上安裝的托輥組件進行支撐。皮帶機的結構特點為：輸送帶上下皮帶通過托輥進行支撐，并與傳動滾筒和尾部的改向滾筒形成一個封閉環(huán)形帶，同時，輸送帶在正常傳送過程中通過拉緊裝置提供張緊力。物料在裝料位置裝載后，通過與輸送帶之間的摩擦力完成同步輸送，而物料可根據(jù)實際需要在輸送機的中間或端部進行卸載，由此形成一套連續(xù)運送物料的流水作業(yè)線。目前，皮帶機已廣泛應用于煤炭采掘、煤礦轉運及煤礦加工等過程中，采用煤礦皮帶機可完成復雜環(huán)境的煤礦作業(yè)[1-2]。

2 煤礦皮帶機輸送中存在的問題

1）當皮帶機機尾拉延到位后，由于皮帶機皮帶扣歪斜、局部不平不直或托輥調整位置不合適等因素，造成皮帶機在運行過程中發(fā)生灑貨、皮帶跑偏等現(xiàn)象，綜掘機的頻繁變換出貨線路，導致物料的落煤點發(fā)生偏移而直接灑在皮帶上，當?shù)灼Ю@過皮帶機尾滾筒時，滾筒上黏附的大量煤泥致使?jié)L筒局部直徑變大，造成皮帶機機尾皮帶跑偏；

2）皮帶機尾至迎頭掘進機之間會隨運動的進行而堆積大量的煤炭，而此堆積的煤炭主要靠專業(yè)清理人員進行清理，存在清理速度慢、清理效率低、效果較差且具有較大安全隱患。

3 螺旋輸送機在皮帶機上的應用

3.1 螺旋輸送機類型

螺旋輸送機俗稱“絞龍”，是一種在固定輸送線上連續(xù)輸送物料的運輸機械，可采用單臺或多臺聯(lián)合進行物料輸送，也可與其他運輸設備進行組合，組成一套新式輸送系統(tǒng)，以此滿足不同工況的使用需求[3]。由于螺旋輸送機可以沿著水平、垂直或傾斜等方向進行物料輸送，因此，從結構上，可將螺旋輸送機分為單螺旋輸送機和雙螺旋輸送機，目前在實際煤礦工程中主要以采用單螺旋式的水平螺旋輸送機和垂直螺旋輸送機為主。同時，根據(jù)螺旋輸送機不同用途，可分為成件物品螺旋輸送機、新型冷卻螺旋輸送機、復式輸送機、變螺距輸送機、雙向輸送機、大傾角螺旋輸送機、對轉螺旋輸送機、變直徑輸送機、微粉螺旋輸送機等。螺旋輸送機的安裝方法主要有固定式和移動式兩種，工程實際中以固定式安裝為主[4-5]。在實際工程應用環(huán)境中，可根據(jù)不同工種環(huán)境與使用需求，選擇不同類型的螺旋式輸送機，以提高煤泥的清理效率，見下頁圖1。

3.2 螺旋輸送機特點

螺旋輸送機結構主要由螺旋料筒、第一固定座、螺旋送料主體、刮泥板、氣動馬達、連軸器等部件組成，其結構如下頁圖2所示。該設備是一種典型的旋轉式連續(xù)輸送機，屬于無撓性牽引構件，其工作原理是利用工作構件的旋轉或循環(huán)往復運動而使物料沿著料槽或管道向前運動。與其他連續(xù)輸送機相比，螺旋輸送機可以將物料傳送在固定的輸送線路上，通過保持勻速或變速度，實現(xiàn)物料的定向輸送，可適用于不同工況需求。

圖1 水平式單級螺旋輸送機結構圖

圖2 單級螺旋輸送機結構圖

螺旋輸送機優(yōu)點：從結構上看，該設備具有結構簡單、體積較小、安裝方便、便于操作與維修等優(yōu)點，利用機槽的封閉式設計，可完成物料的封閉式運輸，降低工作環(huán)境的污染，同時，其連續(xù)性輸出，可優(yōu)先降低生產(chǎn)成本。從工作原理上分析，螺旋輸送機可實現(xiàn)物料的輸送、提升和裝卸，還可在物料傳送過程中實現(xiàn)物料的攪拌、松散、混合、加熱、冷卻等工藝。從布局上分析，該設備不僅能輸送各種類型物料，而且可以通過控制調節(jié)閥門，控制裝料、卸料的速度，實現(xiàn)工藝安排的靈活性[6]。

4 結語

在實際生產(chǎn)中，將螺旋輸送機應用到皮帶機上，可完成對機尾滾筒上附著物的刮除及機尾料筒處拋灑物的承接，實現(xiàn)皮帶機機尾清理過程的機械化和自動化，提高煤炭的輸送效率和企業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，增強煤礦的生產(chǎn)安全。