綜采工作面刮板輸送機(jī)緊鏈裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用

崔慶畢

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán) 大斗溝煤業(yè)有限公司，山西 大同 037031)

1 概述

刮板輸送機(jī)是綜采工作面的重要機(jī)械設(shè)備之一，主要與采煤機(jī)配合進(jìn)行工作面煤矸運(yùn)輸，刮板輸送機(jī)具有安裝簡單、運(yùn)輸能力大、便于操作維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。刮板輸送機(jī)主要由電機(jī)驅(qū)動頭部齒輪然后帶動刮板、刮板鏈進(jìn)行運(yùn)動，從而進(jìn)行煤矸運(yùn)輸；受刮板輸送機(jī)安裝技術(shù)水平、工作面煤矸以及地質(zhì)條件等影響，刮板輸送機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)斷鏈故障，斷鏈后需人工重新緊鏈并進(jìn)行預(yù)緊，刮板鏈張緊度直接關(guān)系著刮板輸送機(jī)運(yùn)輸效率，而當(dāng)前煤礦傳統(tǒng)緊鏈裝置在實(shí)際應(yīng)用中效果相對較差，無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)大斗溝煤業(yè)有限公司8305工作面位于同忻三盤區(qū)，工作面設(shè)計(jì)走向長度為1 500 m，傾向長度為185 m，工作面回采煤層為2#煤層，平均厚度為2.71 m。8305工作面采用綜合機(jī)械化回采工藝，回采期間工作面內(nèi)配備了SL300采煤機(jī)一臺、SGZ1000/1500型雙鏈刮板輸送機(jī)一臺、ZZG型液壓支架109架，以及SZZ1200/400轉(zhuǎn)載機(jī)和PLM-3500破碎機(jī)各一臺。其中刮板輸送機(jī)功率為1 500 kW,運(yùn)輸能力為2 500 t/h，具體參數(shù)如表1所示。

表1 SGZ1000/1500型雙鏈刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

截止2020年8月,8305工作面已回采480 m，工作面回采前期由于受回采煤層矸石以及刮板槽底煤、地質(zhì)條件等影響，導(dǎo)致工作面刮板輸送機(jī)經(jīng)常發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為斷鏈、卡鏈現(xiàn)象，需及時(shí)停機(jī)并松緊刮板鏈。工作面?zhèn)鹘y(tǒng)方法主要采用絞車或者吊鏈來松緊刮板鏈，傳統(tǒng)裝置在進(jìn)行刮板鏈松緊時(shí)不僅勞動作業(yè)強(qiáng)度大、緊鏈效率低而且很容易出現(xiàn)傷人事故，因此大斗溝礦對傳統(tǒng)緊鏈工藝進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一套液壓緊鏈裝置。

2 液壓緊鏈裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 液壓緊鏈裝置結(jié)構(gòu)組成

液壓緊鏈裝置主要由液壓油缸、緊鏈臂、液壓伸縮桿、固定銷和固鏈器等部分組成，如圖1所示。液壓油缸共計(jì)兩個(gè)且成對稱布置，液壓油缸上有一個(gè)注油口和出油口，主要與液壓泵進(jìn)出油管連接。

圖1 刮板輸送機(jī)液壓緊鏈裝置結(jié)構(gòu)示意圖

液壓油缸分為1#油缸和2#油缸，油缸一端與液壓伸縮桿連接，另一端與緊鏈臂采用固定銷連接，液壓伸縮桿最大張拉行程為0.4 m。

緊鏈臂主要有兩組，每組緊臂鏈分第一緊鏈臂和第二緊鏈臂，緊鏈臂采用高錳鋼一次性澆注而成，在第一緊鏈臂與第二緊鏈臂之間安裝一個(gè)固鏈器，固鏈器可與刮板鏈進(jìn)行固定連接。

2.2 液壓緊鏈裝置工作原理

(1) 工作面刮板輸送機(jī)出現(xiàn)斷鏈后需緊鏈時(shí)，首先將液壓泵進(jìn)出油管與緊鏈裝置的進(jìn)油口和出油口固定連接，通過液壓油缸的液壓作用將緊臂裝置中液壓伸縮桿拉伸至最大行程。

(2) 液壓緊鏈裝置中液壓伸縮桿拉伸后，將裝置中固鏈器與刮板鏈進(jìn)行固定，然后正向打開液壓油缸閥門使伸縮液壓桿回收，液壓桿在回收過程中通過移動緊鏈臂以及固鏈器帶動兩側(cè)刮板鏈向裝置中部移動，從而達(dá)到緊鏈的目的。液壓緊鏈裝置最大張拉力為890 kN。

3 裝置優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用效果分析

3.1 裝置優(yōu)缺點(diǎn)

(1) 裝置結(jié)構(gòu)簡單。液壓緊鏈裝置結(jié)構(gòu)相對簡單，便于日常檢修維護(hù)，在使用過程中故障率相對較低，制造成本費(fèi)用為0.52萬元，成本費(fèi)用低；同時(shí)該裝置不僅可用于采掘工作面刮板輸送機(jī)中，而且還可用于其他領(lǐng)域中，如運(yùn)輸、橋梁隧道等，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用區(qū)域廣。

(2) 自動化水平高。液壓緊鏈裝置主要利用液壓油缸控制整個(gè)裝置達(dá)到緊鏈的目的，在緊鏈過程中只需1人操作即可，相比傳統(tǒng)吊鏈緊鏈方式，該裝置自動化水平高，大大降低了緊鏈勞動作業(yè)強(qiáng)度。

(3) 緊鏈效果好。與傳統(tǒng)吊鏈等緊鏈裝置相比，液壓緊鏈裝置通過液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)刮板鏈微調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，緊鏈效果好，有效避免了傳統(tǒng)裝置調(diào)節(jié)時(shí)因張拉力不到位出現(xiàn)斷鏈傷人事故。

(4) 但是該裝置在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些不足，需進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①由于綜采工作面粉塵濃度大，對裝置液壓系統(tǒng)污染嚴(yán)重，必須定期更換液壓油并對液壓油缸進(jìn)行清理；②由于緊鏈?zhǔn)窃诠伟宀凵线M(jìn)行，受刮板、刮板鏈影響，裝置安裝不平整，在張拉刮板鏈時(shí)兩側(cè)緊鏈臂受力不均，很容易出現(xiàn)緊鏈臂變形現(xiàn)象。

3.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

2020年8月～12月8305工作面共計(jì)出現(xiàn)5次斷鏈?zhǔn)鹿剩瑪噫満蟛捎玫蹑溇o鏈兩次，采用液壓緊鏈裝置緊鏈三次。通過對比分析兩種裝置發(fā)現(xiàn)：采用吊鏈進(jìn)行緊鏈時(shí)，需三人配合施工，單次緊鏈時(shí)間為0.8 h，緊鏈后刮板鏈張緊力達(dá)到設(shè)計(jì)值的82%,還需進(jìn)一步微調(diào)；采用液壓緊鏈裝置僅需一人即可操作施工，單次緊鏈時(shí)間為0.4 h，緊鏈后刮板鏈張緊力達(dá)到設(shè)計(jì)值的93%以上。

4 結(jié)束語

大斗溝煤礦針對綜采工作面刮板輸送機(jī)傳統(tǒng)緊鏈裝置在緊鏈時(shí)存在的弊端，設(shè)計(jì)了一套液壓緊鏈裝置，通過在8305工作面進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，該裝置投入使用后大大降低了緊鏈勞動作業(yè)強(qiáng)度，提高了緊鏈效率，保證了緊鏈?zhǔn)┕ぐ踩玫搅嗣旱V及集團(tuán)公司一致認(rèn)可，并在集團(tuán)公司其他煤礦進(jìn)行了推廣應(yīng)用，取得了顯著的應(yīng)用成效。