帶式輸送機(jī)全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置設(shè)計應(yīng)用

王少華

（潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司，山西 長治 047105）

帶式輸送機(jī)是煤礦重要運輸設(shè)備，具有安裝簡單、應(yīng)用區(qū)域廣等優(yōu)點，礦井內(nèi)多部輸送機(jī)通過相互搭接，實現(xiàn)礦井長距離高效運輸；但在實際煤礦生產(chǎn)過程中，由于相鄰兩部輸送機(jī)搭接后卸料系統(tǒng)設(shè)計不合理，經(jīng)常出現(xiàn)因受力力度大、受料不均等，造成下水平輸送機(jī)撒料、磨損、跑偏等事故發(fā)生，不僅降低了輸送機(jī)運輸效率，而且很容易發(fā)生重大機(jī)電事故，如輸送機(jī)斷帶、撕帶、電機(jī)燒毀等。本文以司馬礦1211運巷安裝的DTL型輸送機(jī)為研究對象，提出了一套全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置，并在實際中進(jìn)行應(yīng)用。

1 概 述

潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司1211運巷位于井田二采區(qū)，巷道設(shè)計長度為1600m，巷道主要擔(dān)負(fù)著1211工作面煤炭運輸任務(wù)，1211運巷內(nèi)安裝一部DTL型待實施輸送機(jī)，輸送機(jī)運輸量為2000t/h，功率為400kW，運轉(zhuǎn)速度為4m/s，帶寬為1.2m；輸送機(jī)機(jī)頭與盤區(qū)皮帶垂直搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤。

由于1211運巷安裝的輸送機(jī)與盤區(qū)輸卸煤系統(tǒng)設(shè)計不合理，經(jīng)常出現(xiàn)上水平輸送機(jī)卸載物料時因受料不均、物料體積大、卸料速度快等原因，造成下水平輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏、磨損、堵塞現(xiàn)象，根據(jù)司馬礦機(jī)電部門統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，1211運巷輸送機(jī)安裝后運行三個月時間內(nèi)，因輸送機(jī)卸煤系統(tǒng)不合理，共計發(fā)生兩起輸送帶撕帶事故，撕帶長度達(dá)560m，電機(jī)燒毀事故一起，造成煤礦經(jīng)濟(jì)損失達(dá)75萬元。對此司馬礦機(jī)電二隊通過技術(shù)研究，對1211運巷安裝的輸送機(jī)原卸煤系統(tǒng)及存在問題進(jìn)行分析，并設(shè)計一套全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置。

2 原卸煤系統(tǒng)及問題分析

2.1 原卸煤系統(tǒng)組成

1211運巷帶式輸送機(jī)原卸煤系統(tǒng)主要由煙霧傳感器、灑水裝置、擋煤裝置等組成，卸煤系統(tǒng)未實現(xiàn)全封閉狀態(tài)，輸送機(jī)運出物料后直接經(jīng)卸載滾筒拋出，撞擊下水平輸送機(jī)擋煤裝置，物料經(jīng)撞擊后再流入下水平輸送機(jī)膠帶中運出。在輸送機(jī)卸載物料期間需人工開啟灑水裝置進(jìn)行卸煤點降塵。

2.2 存在的問題

1）原卸煤系統(tǒng)為實現(xiàn)全封閉狀態(tài)，在卸煤期間會產(chǎn)生高濃度粉塵，通過對1211運巷帶式輸送機(jī)卸煤點處粉塵濃度檢測發(fā)現(xiàn)，卸煤期間粉塵濃度達(dá)670mg/m3，嚴(yán)重降低了卸煤點作業(yè)環(huán)境質(zhì)量，而且受粉塵影響，能見度降低，很容易發(fā)生設(shè)備操作失誤等事故。

2）原卸煤系統(tǒng)中噴霧灑水裝置主要通過人工操作完成，在整個皮帶輸送物料期間灑水裝置一直處于開啟狀態(tài)，當(dāng)物料揮發(fā)粉塵濃度較小時不能及時進(jìn)行關(guān)閉，致使原煤中存在大量積水，不僅造成運輸巷道內(nèi)積水及煤泥量增大，而且在積水及煤泥作用下很容易引起輸送帶跑偏、打滑現(xiàn)象。

3）原卸煤系統(tǒng)中上水平輸送機(jī)物料卸載后直接撞擊至下水平輸送機(jī)安裝的擋煤裝置上，經(jīng)撞擊后再流入輸送帶中，由于1211運巷安裝的輸送機(jī)平均運轉(zhuǎn)速度達(dá)4m/s，該輸送機(jī)機(jī)頭與下水平輸送機(jī)搭接高度為1.5m，物料拋出后撞擊速度達(dá)5.6m/s，對擋煤裝置損壞大，而且經(jīng)測定物料與擋煤裝置快速撞擊后物料運行速度降低為5.2m/s，速度變化小，對下水平輸送帶產(chǎn)生高速撞擊，很容易造成下水平輸送帶跑偏；同時物料中含有體積大的煤矸石，很容易在卸煤點處卡塞，致使輸送帶撕裂。

3 全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置設(shè)計

3.1 聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置結(jié)構(gòu)

全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置主要由全封閉外殼、高壓噴霧灑水裝置、粉塵濃度監(jiān)測裝置、煙霧裝置、受料平臺（1#、2#）、大塊物料篩選裝置、檢修門、可旋轉(zhuǎn)垂直下料口以及隔爆聯(lián)鎖開關(guān)、PLC控制柜等部分組成，其中大塊物料篩選裝置主要由激光發(fā)射器和接收器組成，垂直下料口中心線與下水平輸送帶中心線重合，如圖1所示。

圖1 1211運巷帶式輸送機(jī)全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置剖面示意圖

3.2 工作原理

1）上水平帶式輸送機(jī)運輸物料時經(jīng)卸載滾筒拋出后撞擊至1#受料平臺，物料撞擊受料平臺后經(jīng)反彈再次撞擊2#受料平臺，物料經(jīng)受料平臺兩次撞擊后拋出速度大大降低，再通過物料篩選裝置及垂直下料后流入下輸送機(jī)皮帶上。

2）設(shè)定粉塵濃度監(jiān)測裝置動作值K，當(dāng)卸載滾筒前方粉塵濃度大于200mg/m3時監(jiān)測裝置立即進(jìn)行保護(hù)動作，并將信號傳遞至PLC控制柜，PLC經(jīng)信號處理后發(fā)出噴霧灑水開啟指令，聯(lián)鎖開關(guān)立即打開噴霧灑水裝置進(jìn)行降塵。

3）當(dāng)卸載滾筒前方粉塵濃度低于80mg/m3時，粉塵濃度監(jiān)測裝置同樣發(fā)出信號并經(jīng)PLC控制柜處理后，發(fā)出噴霧灑水關(guān)閉指令，聯(lián)鎖開關(guān)接收指令后立即關(guān)閉噴霧灑水裝置。

4）當(dāng)輸送機(jī)開啟時通過聯(lián)鎖開關(guān)及PLC控制柜聯(lián)鎖作用，接通大塊物料篩選裝置電源開啟激光裝置；在正產(chǎn)物料卸載情況下激光裝置發(fā)出連續(xù)紅外線，當(dāng)出現(xiàn)大塊物料時經(jīng)篩選裝置過濾篩時出現(xiàn)堵塞堆積，此時紅外線北大塊物料遮擋，接收器無法接收到連續(xù)紅外線時將信號傳遞至PLC控制柜，控制柜將信號處理后發(fā)出關(guān)閉帶式輸送機(jī)電機(jī)電源信號并傳遞至聯(lián)鎖開關(guān)，聯(lián)鎖開關(guān)接收指令后及時切斷輸送機(jī)電機(jī)電源。

5）帶式輸送機(jī)停止運轉(zhuǎn)后操作人員經(jīng)檢修門進(jìn)入封閉倉內(nèi)及時清理大塊物料，當(dāng)大塊物料清理后接收器再次接收到連續(xù)紅外線后，發(fā)出信號至PLC控制柜并對信號進(jìn)行處理，然后將開啟指令發(fā)送至聯(lián)鎖開關(guān)，聯(lián)鎖開關(guān)接收開啟指令后及時接通輸送機(jī)電機(jī)電源，輸送機(jī)再次運轉(zhuǎn)。

4 全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置優(yōu)點及效果

4.1 優(yōu)點

1）全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，而且成本費用低，1211運巷帶式輸送機(jī)聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置成本費用僅需5000元。

2）全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置通過安裝受料平臺降低物料卸載速度，有效避免了因卸載速度大，造成下水平輸送帶跑偏現(xiàn)象。

3）該裝置實現(xiàn)了自動感應(yīng)灑水降塵、自動大塊物料篩選，提高了物料卸載時自動化水平，與傳統(tǒng)卸載裝置相比避免因物料大，造成下水平輸送帶物料卡塞，撕裂皮帶事故發(fā)生，同時減少小水平運輸巷煤泥清理勞動強(qiáng)度。

4）該裝置卸料口為可旋轉(zhuǎn)式，在卸載物料期間可通過人工旋轉(zhuǎn)卸料口，使物料均勻的卸載在下水平輸送帶中心位置，可有效防止下水平輸送帶因卸料受力不均，發(fā)生跑偏現(xiàn)象。

4.2 應(yīng)用效果

1211運巷帶式輸送機(jī)安裝全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置，卸料點平均粉塵濃度控制在87mg/m3改善了卸料點作業(yè)環(huán)境，物料卸載后經(jīng)1#、2#受料平臺后物料速度降低至2.4m/s，大大降低了物料卸載速度，避免了物料沖擊作用，在后期物料運輸期間未發(fā)生一起因物料沖擊力度大、物料卸載不均勻造成下水平輸送帶跑偏；同時通過大塊物料篩選裝置進(jìn)行物料篩選，有效降低了因物料大造成下水平輸送帶撕裂事故率，全年可為煤礦節(jié)約成本費用達(dá)60余萬元。

5 結(jié)束語

潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司機(jī)電二隊通過技術(shù)研究，設(shè)計了一套全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置并在1211運巷帶式輸送機(jī)中進(jìn)行應(yīng)用，實踐證明，1211運巷帶式輸送機(jī)安裝該裝置后，降低了卸煤點粉塵濃度，減少了下水平帶式輸送機(jī)跑偏、撕裂等事故，大大節(jié)約了煤礦經(jīng)濟(jì)費用，取得了顯著的安全、經(jīng)濟(jì)效益。