楊五命
(山西河曲晉神磁窯溝煤業有限公司,山西 河曲 7080077)
磁窯溝煤礦10203工作面沿走向布置,工作面走向長200m,傾斜長1632m,傾角4°50′,采高4.8 m,工作面標高為862~909 m,開采深度為201 m。采用走向長壁式一次采全高綜合機械化采煤法。工作面采用全部垮落法管理頂板,選用ZY8000/24/50D型液壓支架支護頂板,SGZ1000/1400型刮板輸送機,采煤機為雙向割煤,每割一刀煤,支架、運輸機推移一個步距0.8 m為一循環,往返一次割兩刀煤。
刮板輸送機工作參數:SGZ1000/1400型刮板輸送機,設計長度240m,輸送能力850 t/h,整機壽命20MT,大修周期8 MT,輸送機水平彎曲角度不大于1°,垂直彎曲度不大于3°,適應工作面傾角0°~10°,機頭側卸式卸煤方式,適應工作面走向傾角±12°,機頭架的寬度1000 mm,機頭驅動的最大傾斜角度10°,總重量625000 kg。
由于超負荷長時間工作,惡劣的工作環境,工人的操作不當或未能及時處理故障等因素,運輸機經常會產生卡滯故障。
本文分析了刮板輸送機出現卡滯的主要原因,設計采用壓風噴嘴吹風防回煤的改造,基本解決了卡滯故障,大大提高了運輸效率,帶來一定經濟效益的同時,還增加了安全性,對安全高產高效礦井的建設有重要作用,且對類似情況具有借鑒價值和推廣意義。
1)刮板輸送機由于煤量堆積過多,導致上部刮板鏈條負荷太重,使驅動電機負荷加大;同時由于細煤與煤泥粘結度高,上下鏈阻力過大,驅動電機超負荷工作,造成機器卡滯,嚴重時鏈條將被拉斷,電機燒毀、開關損壞,輸送機無法正常輸送,影響正常生產。
2)回采細煤及煤泥大量塞入刮板輸送機下鏈道。由于細煤與煤泥機尾高度低于運輸機溜槽高度,使細煤與煤泥只進不出,產生大量的煤量堆積,刮板輸送機下部刮板運行阻力增大,使刮板輸送機產生卡滯,無法正常運作。
3)由于采煤作業中的噴霧水、冷卻用水和工作面煤層中的含水,細煤及煤泥中的含水量增加,水與細煤的混合導致刮板輸送機產生卡滯故障的概率大大增加。
為了避免刮板輸送機卡滯,通過減少輸送機下鏈道細煤、煤泥的進入量,以達到減少阻力,從根本上解決卡滯問題。由于下鏈道機械構設計是封閉的,塞入下鏈道的細煤和煤泥主要來源于機頭卸載處,回程刮板帶入的粉煤,因此從結構上改進回程刮板帶進去的細煤和煤泥量,即可有效的地降低刮板機運輸機卡滯故障。
為盡量減少回程刮板將細煤和煤泥帶入下鏈道,在機頭卸載點加裝清煤高壓風噴嘴,高壓風通過刮板運輸機中板開口處吹入轉載機,利用風壓將回程刮板和鏈條上附著的粉煤與煤泥剔除,以確保刮板輸送機鏈條在無附著物下正常運轉,見圖1。

圖1 壓風噴嘴安裝
刮板輸送機壓風管路改造結構見圖2,在機頭卸料口旋轉槽向后200 mm處隱藏安裝一排均勻噴嘴裝置,安裝的位置保障被吹下的煤泥,可以從刮板運輸機中板漏煤孔內漏到轉載機運輸槽內;隱藏安裝可以避免被刮板運輸機拉上的煤量觸碰,噴嘴出風口Φ5 mm,較細的風口可以產生較大的風速,有利于細煤和煤泥的清除,同時也保證足夠的風量可以用來清除附著的煤泥;擋煤保護罩可以保護噴嘴,以防煤塊觸碰導致噴嘴脫落。
刮板輸送機實行壓風管路改造后,發現清煤噴嘴裝置可以將大部分細煤和煤泥清理掉,但無法將鏈條與刮板上黏合的細煤與煤泥徹底清理干凈,故在刮板運輸機尾部蓋板最底部開一個500 mm×400 mm的觀察卸煤孔,采取該措施后,實踐證明進入下鏈道的回頭煤量大大減少,刮板輸送機長時間運行,卡滯現象得到了根本解決。

圖2 壓風管路改造結構
(1)刮板運輸機安裝前,應首先對各零部件的數量進行一一清點與核實,并嚴格依照安裝組裝程序逐步安裝,確保安裝正確的同時,以便元件不足時可及時用舊件替代。
(2)刮板輸送機安裝必須符合設計要求,確保每一個螺栓必須緊固到位,當出現鏈條或刮板安裝錯誤的情況必須全面返工。
(3)設備安裝時不得損毀各類元件,減少頻繁點車操作。
(4)在設備日常檢修維護過程中,當運量達到規定限額,必須更換新鏈條和鏈輪等組件,更換的組件質量必須保證合格。
(5)建立刮板鏈檢修制度,定期檢修或更換機頭機尾鏈輪,當運輸機鏈條伸長量達到初始長度的3%時,應立即更換新鏈條。
(6)檢修班在檢修過程中,將距離機尾最近的天窗槽打開,刮板運輸機空載運行時,采用高壓水沖洗,嚴格沖洗時間,以免對煤質和安全生產造成不利影響。
采用防回煤高壓吹風裝置后,刮板輸送機在2年內未發生卡滯故障,大大提高了工作面原煤運輸效率,從經濟上看原綜采工作面正常情況每班生產5刀煤,運輸機停機影響一次,再次開機需30 min,每班影響2次,每天影響4次,共影響2 h,減少割煤1.25刀,煤量約為1687 t,采用該措施后,按照井口煤價格230元/t,每月增加凈利潤1164萬元,通過上述的技術造,為礦井經濟效益的提高作出了貢獻。