一種新型皮帶輸送機清掃裝置的分析與應用

康宏源

（晉能控股煤業集團云岡礦，山西 大同 037003）

1 云岡礦項目概況

皮帶輸送機在煤礦生產運輸過程中的應用非常廣泛，煤炭物料中常帶有細料和粉料，并含有不同程度的濕度，從而黏附在皮帶工作面上。黏附的物料隨處掉落，造成整個皮帶輸送裝置及周邊環境較差，需人員每天清理，勞動強度大，清理時運行中的皮帶輸送機設備也存在安全隱患。必須及時進行清掃。從晉能控股煤業集團云岡礦井下掘進工作面DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機的情況來看，該橋式皮帶機皮帶上的煤層較多，安全問題頻發，嚴重影響到該礦生產的安全性。針對這一情況，該煤礦設計了一種新型的皮帶輸送機清掃裝置，可以有效清理橋式皮帶上的煤塵，該裝置在云岡礦8602工作面進行了實踐應用，效果理想。

2 新型巷道用皮帶機尾浮煤清掃裝置的分析

2.1 結構分析

以晉能控股煤業集團云岡礦DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機為對象，針對該橋式皮帶機皮帶煤塵清理問題，設計了一種皮帶輸送機清掃裝置，該煤塵清掃裝置的結構如圖1和圖2所示。該裝置主要包括前支柱、護板、后支柱、電機、支架、底座、加強筋、安裝架、增壓泵、出風口、濾板、風機、集塵箱、噴淋箱、支撐板等部件。

圖1 一種煤礦皮帶輸送機清掃裝置左側結構示意圖

圖2 一種煤礦皮帶輸送機清掃裝置右側結構示意圖

前支柱和后支柱底部外壁分別焊接有底座，前支柱一側外壁和后支柱一側外壁之間焊接有兩條加強筋，前支柱和后支柱頂部兩側分別焊接有護板，兩個護板一側內壁之間分別轉動連接有兩個傳送輪，兩個傳送輪外壁轉動連接有傳送帶，護板一側外壁焊接有四根支撐柱，四根支撐柱外壁通過螺栓固定有電機，靠近后支柱的傳送輪一側外壁轉動連接于電機的輸出端外壁；煤炭傳送時，通常采用從低處傳送到高處再進行堆積的方式，通過底座可以對前支柱和后支柱進行支撐，前支柱的高度大于后支柱的高度，使兩個護板與水平地面之間呈一定角度，煤炭傳輸時，啟動電機，電機驅動傳送輪帶動傳送帶轉動，完成對煤炭的傳送。

兩個加強筋一側外壁之間焊接有支撐板，支撐板頂部外壁焊接有兩個支架和安裝座，兩個支架頂部外壁分別通過固定螺絲連接有固定座，兩個固定座一側外壁之間轉動連接有清潔刷，安裝座內壁轉動連接有轉動柱，轉動柱外壁和清潔刷一側外壁均焊接有帶輪，兩個帶輪之間轉動連接有皮帶，轉動柱遠離帶輪的一側外壁、傳動桿兩側外壁和電機輸出端外壁均焊接有圓錐齒輪，且轉動柱外壁的圓錐齒輪與傳動桿一端的圓錐齒輪互相嚙合，電機輸出端外壁的圓錐齒輪與傳動桿另一端圓錐齒輪互相嚙合；電機啟動的同時，除帶動傳送輪轉動外，還帶動圓錐齒輪轉動，通過兩個圓錐齒輪支架的嚙合，電機帶動傳動桿轉動，傳動桿通過圓錐齒輪帶動帶輪轉動，帶輪通過皮帶帶動清潔刷轉動，從而對傳送帶進行清掃。

支撐板頂部外壁焊接有安裝架，安裝架頂部外壁通過螺栓固定有噴淋箱，噴淋箱的注水端外壁設置有增壓泵；對于傳送帶表面較難清理的煤屑，通過在噴淋箱內加入一定量的清洗液，通過增壓泵將清洗液通過噴淋箱頂部設置的噴淋頭噴入到清潔刷表面，通過噴淋箱提高了傳送帶表面的清潔效果，通過增壓泵可以對噴淋箱內的液體進行增壓。

支撐板頂部外壁通過螺栓固定有集塵箱，集塵箱一側頂部外壁焊接有出風口，集塵箱一側內壁通過螺栓固定有風機，集塵箱一側外壁焊接有濾板；清潔刷在清掃的過程中，會揚起大量的粉塵，通過風機可以對清潔刷周圍的粉塵進行吸收，粉塵進入到集塵箱內部，經過過濾板過濾，較大顆粒的煤屑則降塵到濾板的底部，通過出風口可以保證集塵箱內部壓力的平衡，避免粉塵在集塵箱內部回旋，提高集塵的效果。

2.2 工作原理

煤炭傳輸時，啟動電機，電機驅動傳送輪帶動傳送帶轉動，完成對煤炭的傳送，電機啟動的同時，除帶動傳送輪轉動外，還帶動圓錐齒輪轉動，通過兩個圓錐齒輪支架的嚙合，電機帶動傳動桿轉動，傳動桿通過圓錐齒輪帶動帶輪轉動，帶輪通過皮帶帶動清潔刷轉動，從而對傳送帶進行清掃，清潔刷采用軟毛材質，使其外表面緊貼傳送帶外壁，保證清掃效果，通過圓錐齒輪之間將電機動力進行傳遞，節約了電機成本，對于傳送帶表面較難清理的煤屑，通過在噴淋箱內加入一定量的清洗液，通過增壓泵將清洗液通過噴淋箱頂部設置的噴淋頭噴入到清潔刷表面，通過噴淋箱提高了傳送帶表面的清潔效果，通過增壓泵可以對噴淋箱內的液體進行增壓，清潔刷在清掃的過程中，會揚起大量的粉塵，通過風機可以將清潔刷周圍的粉塵進行吸收，粉塵進入到集塵箱內部，粉塵經過過濾板過濾，較大顆粒的煤屑則降塵到濾板的底部，通過出風口可以保證集塵箱內部壓力的平衡，避免粉塵在集塵箱內部回旋，提高集塵的效果。

3 實踐應用及效果分析

3.1 工程概況

晉能控股煤業集團云岡礦位于大同市西郊云岡溝內，設計生產能力480萬t。井田南北長13.1 km，東西寬5.75 km，面積59.000 3 km2。井田東與晉華宮礦、大同市吳官屯礦及云岡石窟保護煤柱相鄰，北部與北郊礦區相接，西與姜家灣礦、大同市社隊礦區相鄰，南與煤峪口礦、忻州窯礦相鄰。礦井屬于高瓦斯礦井，采用立井、斜井混合式開拓方式開拓，分區抽出式通風方式。主運輸為+980 m水平，輔助運輸為+1 030 m水平。南北兩翼分盤區分煤層開采，主要開采侏羅紀煤層，現開采的8號、11號、12號煤層均為近水平煤層。其中，小于3.5 m的煤層采用普通綜采開采，3.5~6 m的煤層采用一次采全高方式開采，6 m以上煤層采用低位放頂煤方式開采。

云岡礦8602工作面進風順槽在掘進期間，安裝有一部DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機。該橋式轉載皮帶機工作期間，皮帶上的煤塵較多，影響到皮帶機的正常運行。為了解決這一情況，在該皮帶機上安裝有傳統的煤塵清掃裝置，但是受現場施工情況的影響，煤塵清掃效果不佳。因此，云岡礦機電設備科設計了一種新型皮帶輸送機煤塵清掃裝置，并在8602工作面DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機上進行了實踐應用。

3.2 效果分析

采用新型皮帶輸送機煤塵清掃裝置在DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機上進行安裝后，從2019年10月已運行至今。DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機皮帶煤塵清掃裝置運行都較為穩定，煤塵清掃的自動化程度較高，煤塵清掃效果較好。皮帶機皮帶煤塵清掃裝置的維護人員由以往的每班3人調整為每班1人，大大降低了工作人員的使用數量，同時降低了員工的勞動強度，該工作面在后期掘進過程中未發生一起因皮帶煤塵清掃不干凈所導致的皮帶機斷帶、撕帶等事故[1-2]。

4 結論

1）該清掃裝置對清潔刷周圍的粉塵進行吸收，粉塵進入到集塵箱內部，經過過濾板過濾，較大顆粒的煤屑則降塵到濾板的底部。

2）該裝置在云岡礦8602工作面DZQ100-130-55型橋式轉載皮帶機上的應用效果理想，具有較好的市場推廣前景。