綜采工作面刮板輸送機回煤清理裝置應用

王建躍

（山西壽陽潞陽祥升煤業有限公司，山西 晉中 045400）

引言

刮板輸送機常常由于地質構造、使用環境、煤質等原因造成刮板機出現回煤現象，刮板機回煤不僅容易使刮板電機的運行阻力增加，還會造成刮板機傾斜、鼓起，情況嚴重會導致斷鏈。傳統的處理方式是采用人工挖底槽坑對刮板機的回煤進行清理，這樣不僅增加了人力的投入，還會給安全生產造成巨大的隱患，因此，在SGZ900/800 型中雙鏈刮板輸送機上安裝一套刮板輸送機回煤自動清理裝置，并展開分析。

1 15503 工作面綜采概況

山西壽陽潞陽祥升煤業有限公司15503 綜采工作面設計走向長度為699 m，傾向長度為179 m，工作面回采煤層15 號下煤，平均厚度為3.2 m，工作面采用走向長壁一次采全高綜合機械化采煤法，全部垮落法管理頂板。

15503 綜采工作面采用MG300/700-WD 型雙滾筒電牽引采煤機割煤，采用ZZ4800/17/35 支撐掩護式液壓支架進行頂板支護，采用SGZ900/800 型中雙鏈刮板輸送機運煤。

SGZ900/800 型中雙鏈刮板輸送機設計長度為180 m，運輸能力為1 500 t/h，刮板鏈速度1.1 m/s，圓環鏈規格Φ34×126-Cmm，鏈中心距為200 mm，電機功率為400 kW，電壓為1 140 V[1-2]；由于受工作面回采工藝、管理水平以及煤層賦存等影響，工作面初期回采中經常出現刮板輸送機機頭堆煤、溜槽底部卡矸等現象，加大了刮板輸送機運輸負荷；根據綜采隊統計發現，2019 年7 月—9 月，15503 綜采工作面在回采過程中共計發生4 次斷鏈、2 次電機燒毀等事故，直接經濟損失達64 萬余元[3]；通過事故調查主要原因是由于溜槽底部堆積大量煤矸石，導致電機負荷加大造成的。

2 刮板輸送機回煤清理方案研究

1）多臺刮板輸送機聯合清煤：在工作面運輸線路上穩裝兩臺刮板輸送機，施工人員將第一部刮板輸送機機尾穩裝第二部機頭1.0 m 處，這樣在刮板機運行過程中，第二部刮板機機頭上處的回煤就可以落入第一部刮板機上被運走。這種新型的工藝與傳統工藝相比，具有清理時間短、人工勞動強度低，然而其中一部刮板機上的回煤還是需要人工進行清理，同時也增加了機尾的檢修難度。

2）安裝自動清煤裝置：刮板機在使用過程中利用自動清理裝置能夠將中部槽底部回煤運輸到中部槽上方，回煤在自由落體的作用下掉入中部槽，刮板機在運行的同時將這些回煤運送出工作滿。該裝置不僅能夠大大降低工作人員的勞動強度，還能為礦井的生產節約大量的時間。

3 刮板輸送機回煤清理裝置結構及原理

3.1 裝置結構組成

刮板輸送機回煤清理裝置主要由以下部件組成：電動機、減速器、主動軸、從動軸、回煤籠。安裝人員在回煤籠的內壁焊接多根傾斜的筋板，這樣能夠更高效的對回煤進行裝運，此外通過主、從動軸的4個輪來支撐回煤籠，回煤籠在電機的轉動下將回煤掉入中部槽，如圖1 所示。

圖1 刮板輸送機回煤清理裝置

3.2 裝置工作原理

刮板機啟動后回帶動回煤裝置的運行，電機產生的動力通過減速器、鏈條等部件帶動傳動輪運轉，傳動輪又會帶動滾筒旋轉，防止滾筒發生跑皮跑偏[4]。回煤被運送到溜槽下部后在重力的作用下與刮板脫離，脫離后的回煤掉落在溜槽下部的回煤籠中。回煤籠在旋轉的同時回帶動回煤落入中部槽上，在重力的中作用下再次落入溜槽上。刮板機會帶動自動回煤裝置不停旋轉，只要刮板局運行，回煤裝置就會不斷地對回煤進行清理。

3.3 裝置安裝技術要求

1）首先在刮板輸送機第一部中部槽位置挖掘一個長、寬、高分別為1.0 m、0.9 m、0.4 m 的深坑，為了確保底架的牢固，可以采用木板及煤對底架填充，以上工序完成后對回煤裝置進行安裝。

2）中部槽的安裝主要是將中部槽直接穿過回煤籠，安裝完畢后要對回煤籠進行檢查，確保中部槽與回煤籠不發生擠壓，為了防止生產過程中發生碰撞，兩者之間的間距最少要保持0.05 m[5]。

3）為了能夠對底槽的回煤充分“截留”，避免回煤滯留機身溜槽下部，過渡槽要安裝在改版機的機身與機頭位置，施工人員通過公母插銷將過渡槽的一端與機身相連，通過螺絲將過渡槽另一端與機頭相連。

4）使用鋼板對過渡溜槽進行焊接，這樣能夠增加鏈條和刮板的使用壽命，此外將擋板的前后兩部分割，再在中間“底窗”位置焊接鋼筋，這樣不僅能夠增加設備的使用壽命，降低回煤對設備的磨損，又能為回煤裝置預留一定空間。刮板機在運行時產生的震動能夠促進回煤與刮板分離。

3.4 裝置電氣控制方式

該回煤裝置采用井下通用的0.66 kV 的電壓，同時采用本質安全性開關，裝置最大功率為1.5 kW。該裝置采用刮板機的啟動機作為電源，采用雙供電模式。啟動器的兩根喇叭嘴的負荷側出兩根線纜，一根專供刮板機、一根專供自動清理裝置。此外在電機與啟動器中中間加裝有個母線接線盒，接線盒分出一路專供自動清理裝置。

4 應用效果

自2019年 9 月對15503綜采工作面SGZ900/800 型中雙鏈刮板輸送機安裝一套刮板輸送機回煤自動清理裝置，到2020 年2 月，工作面已回采到位，通過5 個月實際應用效果分析發現：

1）有效控制了輸送機機頭回煤現象，降低了人工清理溜槽底煤勞動作業強度，降低了勞動成本費用達1.2 萬元；

2）解決了傳統刮板輸送機因回煤量大刮板負荷加大而造成的電機燒毀、斷鏈、溜槽磨損等技術難題，全年可降低設備維修費用達47 萬元，大大提高了刮板輸送機使用壽命及運輸效率，保證了巷道安全快速掘進。