帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置應(yīng)用研究

李四達(dá)

（山西介休義棠城峰煤業(yè)有限公司，山西 晉中 030600）

帶式輸送機(jī)輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)是煤礦井下主要的產(chǎn)塵點(diǎn)，粉塵濃度較高。造成粉塵濃度較高的主要因素為：（1）原來(lái)煤堆中的粉塵被氣流吹出；（2）原煤在碰撞和摩擦過(guò)程中生成粉塵被揚(yáng)起；（3）原煤在裝載點(diǎn)大落差下落時(shí)因碰撞而產(chǎn)生粉塵被揚(yáng)起。另外，因卸煤點(diǎn)落差較大，落煤速度快，對(duì)下級(jí)輸送帶沖擊大，易造成設(shè)備損傷而引發(fā)安全事故。因此，針對(duì)帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行緩沖除塵裝置的研究，實(shí)現(xiàn)降低煤流速度、控制粉塵濃度的目的是非常有意義的。

1 工程概況

山西介休義棠城峰煤業(yè)有限公司礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90 萬(wàn)t/a。010102 工作面位于該煤礦上組煤南翼一采區(qū)，工作面傾斜長(zhǎng)度198 m，可采走向長(zhǎng)度1733 m，主要開(kāi)采1#煤層。工作面在運(yùn)輸順槽安裝一部DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)，輸送量為800 t/h，輸送長(zhǎng)度850 m，帶寬1.2 m，帶速3.15 m/s，電機(jī)額定功率為315 kW。DTL100/80/315 型輸送機(jī)與一采區(qū)運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)垂直搭接，搭接點(diǎn)高度差1.8 m。

前期，在DTL100/80/315 型輸送機(jī)搭接點(diǎn)安裝有一個(gè)全封閉金屬罩設(shè)備來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行防塵降塵處理。從之前的防塵降塵效果來(lái)看，全封閉金屬罩設(shè)備的防塵降塵效果不佳，經(jīng)檢測(cè)帶式輸送機(jī)卸載點(diǎn)粉塵平均濃度高達(dá)185 mg/m3，超過(guò)環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)。

DTL100/80/315 型輸送機(jī)卸載點(diǎn)煤流速度高，無(wú)煤流緩沖裝置，煤流落入一采區(qū)運(yùn)輸大巷下水平輸送帶時(shí)速度高達(dá)4.2 m/s，沖擊作用力非常大，常造成下水平輸送帶跑偏、斷帶、撕帶等安全事故。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：010102 工作面在前380 m 回采期間，基于卸載點(diǎn)高速煤流因素而導(dǎo)致的二采區(qū)跑偏、斷帶、撕帶安全事故5 次，共造成直接經(jīng)濟(jì)損失約20萬(wàn)元，同時(shí)也影響到井下煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸效率。因此，針對(duì)該帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)一套轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置[1-6]，用來(lái)降低粉塵濃度，對(duì)卸載點(diǎn)高速煤流進(jìn)行緩沖，提高下水平輸送帶的安全性。

2 帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置的設(shè)計(jì)

2.1 裝置結(jié)構(gòu)組成

針對(duì)010102 工作面運(yùn)輸順槽DTL100/80/315型帶式輸送機(jī)，設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用在轉(zhuǎn)載點(diǎn)的緩沖除塵裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1。該緩沖除塵裝置由支撐柱、減震滑道、緩沖裝置、集塵通道、除塵管道、高壓噴頭、進(jìn)水管路、過(guò)濾板、水泵等構(gòu)成。

圖1 轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖

采用具有較高耐磨性的高錳鋼焊接成減震滑道，減震滑道設(shè)置為螺旋狀，將其固定在支撐柱上以保持穩(wěn)定性和安全性。減震滑道上端與上級(jí)運(yùn)輸順槽DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)輸送帶卸載點(diǎn)進(jìn)行搭接，減震滑道與一采區(qū)運(yùn)輸大巷下級(jí)輸送帶進(jìn)行搭接。減震滑道上、下端搭接角度設(shè)置為28°，寬度設(shè)置為0.85 m。減震滑道左右兩側(cè)焊接擋煤槽，保護(hù)減震滑道不被大塊的原煤和矸石沖擊。

在減震滑道上方安設(shè)有全封閉式管狀集塵通道，集塵通道與除塵管道的一端進(jìn)行對(duì)接。除塵管道另一端連接吸風(fēng)機(jī)，除塵管道內(nèi)安裝有高壓噴霧水幕，在高壓噴霧水幕下方的除塵管道中安裝有一個(gè)污水處理箱，污水處理箱清水池內(nèi)安裝有水泵（功率5.5 kW），水幕采用進(jìn)水管路與水泵進(jìn)行連接。吸風(fēng)機(jī)及水泵通過(guò)聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)與DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖控制。

2.2 裝置工作原理

DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)啟動(dòng)，開(kāi)始運(yùn)輸煤料時(shí)，可以通過(guò)聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)打開(kāi)轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置中的吸風(fēng)機(jī)和水泵設(shè)備，讓其進(jìn)入到工作狀態(tài)。吸風(fēng)機(jī)工作后經(jīng)除塵管道對(duì)集塵通道內(nèi)的揚(yáng)塵進(jìn)行全面吸收。

當(dāng)吸風(fēng)機(jī)吸收的揚(yáng)塵進(jìn)入到高壓噴霧水幕下，即開(kāi)始實(shí)施水幕降塵。揚(yáng)塵在水幕作用下沉降，形成的污水流入到污水處理箱內(nèi)。污水過(guò)濾后，清水進(jìn)入清水池內(nèi)，通過(guò)水泵進(jìn)行二次利用。

減震滑道設(shè)置為螺旋傾斜結(jié)構(gòu)， 當(dāng)DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)拿毫鬟M(jìn)入到減震滑道后，在螺旋傾斜面的反復(fù)摩擦作用下，煤流速度會(huì)逐漸降低。當(dāng)達(dá)到下級(jí)輸送帶時(shí)，煤流速度已降低到一個(gè)合理的速度，不會(huì)對(duì)下級(jí)輸送帶造成大的沖擊破壞作用，保護(hù)了下級(jí)輸送帶的安全。在減震滑道下方安設(shè)有由密集高壓彈簧組成的緩沖裝置，當(dāng)煤流中存有大塊原煤和矸石時(shí)，經(jīng)緩沖裝置能有效降低對(duì)滑道的損壞作用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

2021 年3 月，義棠城峰煤業(yè)采用新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置對(duì)010102 工作面DTL100/80/315型帶式輸送機(jī)進(jìn)行了改造安裝，并投入到了實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中。截至2021 年7 月，該緩沖除塵裝置已工作4 個(gè)月之久，緩沖除塵裝置和DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)整體運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用效果理想。卸載點(diǎn)區(qū)域粉塵濃度已降低至28.7 mg/m3，降塵防塵效果理想；卸載的煤流速度降低至1.18 m/s，對(duì)下級(jí)輸送帶的沖擊力明顯降低，設(shè)備跑偏、斷帶等故障率降低至3%以下。

轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置的應(yīng)用表現(xiàn)出了以下優(yōu)點(diǎn)：（1）裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低。全套裝置設(shè)備僅需0.35 萬(wàn)元；（2）裝置降塵防塵效果好。以往采用全封閉金屬罩設(shè)備降塵防塵，卸載點(diǎn)平均粉塵濃度高達(dá)185 mg/m3，采用轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置后，卸載點(diǎn)區(qū)域粉塵濃度已降低至28.7 mg/m3；（3）有效控制了煤流速度。以往煤流經(jīng)上級(jí)輸送帶達(dá)到下級(jí)運(yùn)輸帶時(shí)速度高達(dá)4.2 m/s，緩沖除塵裝置螺旋狀傾斜減震滑道應(yīng)用后，到達(dá)下級(jí)運(yùn)輸帶的煤流速度降低至1.18 m/s，已基本消除其對(duì)下級(jí)輸送帶的損壞。

4 結(jié)語(yǔ)

針 對(duì) 義 棠 城 峰 煤 業(yè)010102 工 作 面DTL100/80/315 型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)了一套轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置，并投入實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中。卸載點(diǎn)區(qū)域粉塵濃度已降低至28.7 mg/m3，降塵防塵效果理想；卸載的煤流速度降低至1.18 m/s，對(duì)下級(jí)輸送帶的沖擊力明顯降低，輸送帶斷帶、撕帶等安全故障明顯降低。轉(zhuǎn)載點(diǎn)緩沖除塵裝置的應(yīng)用有效地解決了010102 工作面帶式輸送機(jī)卸載點(diǎn)粉塵濃度高、輸送機(jī)故障率高等問(wèn)題，有效地保障了原煤運(yùn)輸系統(tǒng)的工作效率。