刮板輸送機自動延縮裝置的設計應用

林天德

（晉煤集團晉圣三溝鑫都煤業有限公司， 山西 沁水 048000）

1 項目概況

刮板輸送機是煤礦開采的核心設備之一，采用撓性牽引機構進行連續輸送，主要承擔著煤礦井下煤炭物料、機械設備的推拉和承載任務。在急傾斜煤層作業時，需要隨綜采工作面長度的改變而對刮板輸送機長度進行有效的調整。山西晉煤集團晉圣三溝鑫都煤業公司以往傳統的調整方式是，采用人工作業，利用單體支柱和牽引葫蘆來增減中部槽的數量，從而實現對刮板輸送機長度的調整，但是在實際操作過程中，刮板輸送機機身笨重，從而使得底板摩擦力非常大，造成作業時推移難度較大，推移速度較慢，效率不高，稍有不慎還會造成推移端與液壓支架相互分離的情況，將導致設備下滑的安全事故。因此針對急傾斜綜采工作面刮板運輸機的這一問題，設計相應的自動延縮裝置，不僅可以有效解決急傾斜綜采工作面的延縮難題，提高工作效率，而且還可以避免刮板輸運機的下滑安全事故的發生。

2 刮板輸送機自動延縮裝置的設計

2.1 自動延縮裝置的結構

晉圣三溝鑫都煤業技改科工作人員通過對市面上刮板輸送機延縮裝置的調研，結合該礦刮板輸運機和急傾斜綜采工作面地質的實際情況設計的一種刮板輸運機自動延縮裝置結構示意如圖1所示。該自動延縮裝置主要由液壓伸縮缸、固定座、連接座、托架、中部槽五大部分構成，裝置設計安裝在刮板輸運機機頭中部槽外側區域[1-2]。

2.1.1 液壓伸縮缸

液壓伸縮缸是該自動延縮裝置的行走機構，從圖1中可知該液壓伸縮缸安裝在中部槽外側托架上。設計使用的雙伸縮液壓結構，作業行走時其伸縮長度要遠大于中部槽的長度，這一設計有效保障了延縮刮板輸運機有足夠的中部槽移動空間。同時該雙伸縮液壓結構具有以下優點：保障分離后的刮板輸運機兩端能連接組成整體；避免刮板輸運機分離端在急傾斜工作面上出現下滑現象，有效提高了裝置的安全性能。

圖1 自動延縮裝置的結構示意圖

2.1.2 固定座

固定座安裝在雙伸縮液壓缸的底座上，核心作用是固定雙伸縮液壓缸，具有良好的支撐基礎，保障雙伸縮液壓缸作業時的穩定性。固定座與中部槽采用雙螺栓連接，與液壓伸縮缸底座和中部槽托架采用插銷連接，該設計為裝置的安裝和拆卸提供了便利。同時固定座采用軸對稱結構設計，能實現正反安裝。

2.1.3 連接座

連接座采用軸對稱結構設計，安裝在相鄰或隔架中部槽外側托架上，主要是實現液壓伸縮缸和中部槽的連接，形成整體。設計時同樣采用插銷和雙螺栓連接，便于裝置的安裝和拆卸。

2.1.4 托架

托架位于中部槽外側區域，采用耐磨損鋼板，用焊接技術焊接在中部槽外側，主要起支撐、連接液壓伸縮缸、固定座和連接座三大部件的作用。設計時將托架設計為L型，如下頁圖2所示，主要由伸縮缸托板、電纜槽支撐板、架前擋矸支撐板組成，可以有效避免影響到中部槽外側電纜槽和架前擋矸門的安裝和使用。

圖2 自動延縮裝置托架結構圖

2.2 工作原理

刮板輸運機自動延縮裝置的工作原理分析：裝置中的雙液壓伸縮缸通過固定座、托架固定在中部槽外側，在需要對刮板輸送機長度進行調整時，工作人員操作液壓閥向雙液壓伸縮缸注液，就可以實現液壓缸的伸、縮動作，通過連接座來推或拉相鄰或隔架中部槽，增加或減少中部槽的數量，從而就可以實現對刮板輸送機長度的調整，工作原理示意圖如圖3所示。

圖3 自動延縮裝置工作原理圖

3 自動延縮裝置的實踐應用分析

刮板輸送機自動延縮裝置設計并完成制作后，在山西晉煤集團三溝鑫都煤業4501工作面進行了工業性試驗，取得了較好的安全經濟效益。三溝鑫都煤業4501綜采工作面布置在背斜軸部，4號煤層傾角0°～50°，平均傾角29°。刮板輸送機選用的山西煤礦機械制造公司生產的端卸式刮板輸送機，整機根據需要可配套變頻調速驅動系統、鏈條自動張緊系統、狀態監測預警系統等，能與各種類型采煤機、液壓支架進行配套使用。在開采期間受F11、F12、F23斷層的影響，在開采中對工作面長度的調整較為頻繁，需要及時調整刮板輸送機的長度[3-5]。

將設計制作好的2套自動延縮裝置安裝在刮板輸運機的機頭和機尾處，安裝示意圖如圖4所示。在安裝刮板輸送機的機頭時，自動延縮裝置保障其盡量在機頭位置，可以有效減小延縮裝置所需推力；為平衡受力關系，將刮板輸運機電機布置于延縮裝置另一側。

圖4 自動延縮裝置安裝工作示意圖

在三溝鑫都煤業4501工作面回采期間，通過自動延縮裝置增加和拆除中部槽8次，用來增加和縮減刮板輸運機的長度。整個延縮過程運行正常，延縮效率高，無刮板輸運機機頭下滑現象出現。該自動延縮裝置的設計和應用為企業創造了較好的社會安全經濟效益。

4 結語

對于急傾斜綜采工作面而言，對刮板輸送機的長度進行調整是常有的事情，這對于保障煤礦安全高效開采奠定了基礎。三溝鑫都煤業針對刮板輸送機采用人工推移存在的問題，自主設計了一套自動延縮裝置，可以通過增加和拆除中部槽，有效實現刮板輸運機的長度變化。工業性試驗結果表明，該裝置的實踐應用效果較好，延縮效率高，降低了工人的勞動強度，作業過程中無刮板輸運機機頭下滑現象發生。自動延縮裝置的結構簡單、緊湊，操作便利，具備全面推廣應用的價值。