一種巷道用皮帶機尾浮煤清掃裝置的分析與應用

賈海峰

（山西大同煤礦集團云岡礦機電科，山西 大同037017）

1 項目概況

同煤集團云岡礦位于大同市西郊17 km處，1973年建成投產，經多次技術改造，當前生產能力為480萬t/年，當前主要開采410盤區。云岡礦12-2號層410-4軌巷為12-2號層410-4盤區軌道巷，沿頂留底掘進，在410-4軌巷在掘進施工時，EBZ-220型綜掘機切割扒裝期間，主要依靠綜掘機刮板運輸機將煤矸石傳遞到二運橋式皮帶機上再轉運搭接皮帶運走，在現場橋式皮帶機尾滾筒處通常有大量浮煤掉落，掉落的浮煤堆積后導致二運皮帶摩擦滾筒阻礙滾筒轉動，浮煤掩埋機尾滾筒影響皮帶機的正常生產，通常需要采用人工鐵掀方式進行清理，不但效果差而且清理的效率緩慢，并且運行過程中用清理也容易發生一定的危險。后期，煤礦企業也從市面上采購了清掃裝置進行安裝應用，但從實踐結果來看，清掃裝置為老式裝置，作用力不足、清掃效果比較差等，因此應用一種新型的浮煤清掃裝置，能與橋式皮帶機良好配合，對機尾滾筒處的大量浮煤進行有效清掃，保障井下開采中的運輸安全和運輸效率[1-2]。

2 皮帶機尾浮煤清掃裝置的分析

2.1 結構

針對410-4軌巷掘進工作面橋式皮帶機機尾滾筒處存在大量浮煤問題，設計了一種新型的帶機尾浮煤清掃裝置，該裝置結構如圖1、圖2所示，裝置主要包括盒體、滑塊、環形齒板、半齒輪、減速電機、定位桿、豎桿、破碎桿、毛刷、齒輪、電機、錐形面、圍擋、固定框、萬向節等部件。

圖1 皮帶機尾浮煤清掃裝置結構示意圖

圖2 圖1 A處位置放大示意圖

從圖中可知，該巷道用皮帶機尾浮煤清掃裝置盒體1內設有與其滑動連接的滑塊2，滑塊2的頂部固定有環形齒板3，環形齒板3內設有與其嚙合的半齒輪4，盒體1的側端固定有減速電機5，減速電機5的轉軸與半齒輪4固定連接，環形齒板3的頂部垂直設有多個與其旋轉連接的定位桿6，定位桿6的上端垂直固定有豎桿7，所述豎桿7的頂部固定有多個破碎桿8，豎桿7的下端固定有毛刷9，定位桿6的中間設有與其固定連接的齒輪10，環形齒板3的頂部固定有電機11，齒輪10相互嚙合且通過電機11驅動。

毛刷9和齒輪10的頂面均設置為錐形面12，盒體1的上端邊緣鉸接有圍擋13，圍擋13使用橡膠材料制作；盒體1的兩側對稱固定有固定框14，固定框14的頂部固定有萬向節15，萬向節15上固定有吸塵器16，豎桿7設置為伸縮桿。

2.2 工作原理及使用流程

結合圖3可知，該裝置使用時將盒體1放置在皮帶機17和綜掘機18之間的空隙處，使豎桿7插入到皮帶機17和綜掘機18之間，使破碎桿8不與兩側的皮帶機17和綜掘機18接觸，毛刷9對皮帶機17的機尾處進行清掃，減速電機5通過半齒輪4驅動環形齒板3往復運動，可以使破碎桿8的破碎范圍增大，通過電機11使用齒輪10傳動使豎桿7帶動破碎桿8和毛刷9旋轉，破碎桿8破碎皮帶機17機尾處掉落殘存的煤渣，毛刷9旋轉清理掃除干凈，毛刷9和所述齒輪10的頂面均設置為錐形面12便于煤渣掉落至盒體1內，圍擋13起到隔擋的效果，通過吸塵器16可以有效地減少浮沉飛揚，萬向節15便于調整吸塵器16的角度，豎桿7設置為伸縮桿便于調整破碎桿8的高度[3-4]。

圖3 皮帶機尾浮煤清掃裝置工作截面圖

3 應用效果

研發的新型皮帶機尾浮煤清掃裝置已在云岡礦410-4軌巷的橋式皮帶機上進行了實踐應用。該橋式皮帶機型號為DZQ65/25/15，總長35 m，輸送量350 t/h，輸送速度1.6 m/s，膠帶寬度1 200 mm。新型皮帶機尾浮煤清掃裝置在DZQ65/25/15型橋式皮帶機進行安裝應用后，可以及時有效地清除機尾滾筒處掉落的大量浮煤，解決了浮煤掩埋機尾滾筒的現象。應用裝置后，沒有出現浮煤堆積后導致二運皮帶摩擦滾筒阻礙滾筒轉動的現象，無因浮煤堆積導致的皮帶機的安全事故發生。新型皮帶機尾浮煤清掃裝置的應用是成功的，有效實現了設計目的。從實踐結果來看，裝置可以對回煤進行有效地清掃，其效率可達95%以上，該工作崗位只需要每間隔1周安排一定數量的工作人員來清理該裝置周圍的煤巖粉，不需要安排特定人員來對清掃浮煤。同時該清掃裝置可以極大避免運輸階段產生打滑、膠帶傾斜等故障，避免了作業人員清理回煤階段產生的安全隱患，增強了運輸的安全性和可靠性[5]。