雙螺桿自動清煤裝置在掘進巷道帶式輸送機中的應用

李 俊

（晉能控股煤業集團忻州窯礦，山西 大同 037001）

引言

帶式輸送機是煤礦、化工、冶金等領域中重要運輸設備之一，其主要利用滾筒與環形輸送帶之間摩擦作用從而實現輸送機運輸物料，但在實際工業生產過程中，由于頂板淋水、降塵作用等，導致輸送機運輸物料中含水率高，在運輸時滾筒上附著大量煤泥、雜物等，從而增加了帶式輸送機運行阻力，同時滾筒附著煤泥后摩擦力降低，導致輸送帶出現打滑、跑偏現象，降低了帶式輸送機運行效率；而帶式輸送機傳統清煤裝置結構簡單、自動化水平低，實際清煤時清煤效果好，需人工二次清理，不僅增加了勞動作業強度，而且不利于施工安全。針對這一技術難題，忻州窯礦機掘隊過技術研究，對5322巷內的SSJ-800型帶式運輸機設計了一套雙螺桿自動清煤裝置，并進行實際應用。

1 5322巷概況

晉能控股煤業集團忻州窯礦5322巷位于位于忻州窯礦井田向斜西翼，工作面東部為14-3號層303盤區西翼集中回風巷及機軌合一巷，南部為8320工作面（無煤柱），西部、北部為14-3號層實煤區[1-2]。

5322巷設計斷面：4.8 m寬×3.5 m高，設計長度477 m，然后向5320方向掘進切眼，總工程量為8 013.6m3；巷道掘進煤層為14-3號層，煤層最小3.29 m，最大4.02 m，平均3.66 m，工作面大致為背斜構造，煤層走向為東，傾向北，煤層傾角1°～3°，平均2°，煤層頂底板巖性如表1所示。

5322巷采用綜合機械化掘進工藝，巷道EBZ200型掘進機掘進，掘進機后部安裝一部轉載機，轉載機與SSJ-800型帶式輸送機搭接進行聯合出煤，截止目前巷道已掘進280 m；巷道在前期掘進過程中由于受工作面噴霧降塵以及淋頭水影響，導致掘進煤矸中含水率高，采用帶式時速送機進行煤矸運輸時，滾筒表面附著煤泥量大，造成輸送機出現跑偏、打滑現象；傳統輸送滾筒清煤裝置易變形且清煤效果差，達不到預期清煤效果。

表1 5322巷掘進的14-3號層頂底板巖性匯總表

2 雙螺桿自動清煤裝置主要結構及工作原理

2.1 清煤裝置主要結構

1）5322巷在掘進過程中巷道內帶式輸送機主要尾滾筒表面附著大量煤泥，所以決定對帶式輸送機尾滾筒處安裝一套雙螺桿自動清煤裝置，該裝置主要由清煤刷、雙向螺桿、V型導向塊、滑竿、主動輪、從動輪等部分組成，如圖1所示。

圖1 雙螺桿自動清煤裝置結構示意圖

2）主動輪直徑為150 mm，主動輪通過軸承與尾滾筒軸承連接，從動輪直徑為250 mm，從動輪安裝在雙向螺桿軸承上，主動輪與從動輪之間采用傳送帶連接[3]。

3）在距尾滾筒0.3 m處安裝一根滑竿，滑竿采用直徑為35 mm圓鋼焊制而成，滑竿兩端與尾滾筒固定連接，在滑竿上活動連接一個清煤刷，清煤刷一端與雙向螺桿連接，另一端與尾滾筒接觸。

4）雙向螺桿安裝在距尾滾筒0.5 m處，雙向螺桿長度為0.8 m，雙螺桿兩端安裝一個V型導向塊，雙向螺桿通過導向塊可相向轉動。

2.2 裝置工作原理

帶式輸送機在運轉過程中，尾滾筒轉動時帶動主動輪，主動輪通過傳動帶帶動從動輪轉動，從動輪轉動后雙向螺桿進行旋轉，雙向螺桿旋轉后帶動清煤刷沿滾筒軸向進行移動，當清煤刷移動至雙向螺桿端頭時通過V型導向塊過渡作用，從而實現方向運動，清煤刷在運動過程中，刷把可對滾筒表面煤泥進行清理。

3 雙螺桿自動清煤裝置優缺點及實際應用效果

3.1 雙螺桿自動清煤裝置優缺點

1）結構簡單：雙螺桿自動清煤裝置結構相對簡單，裝置取材方便，便于操作維護，裝置在使用時故障率低。

2）裝置清煤效果好：傳統清煤裝置主要通過鋼板進行清煤，但是當鋼板與滾筒安裝距離較近時，很容易磨損滾筒，當安裝距離較遠時達不到預期清煤效果，而雙螺桿自動清煤裝置主要通過清煤刷與滾筒接觸并進行往返運動，不僅對滾筒磨損小，而且清煤效果好[4-5]。

3）實用性強：該裝置可安裝在不同型號的帶式輸送機主副滾筒上，而且還可安裝在其他領域中如化工、運輸、橋梁隧道等，實用性強、應用領域廣。

4）安全系數高：傳統帶式輸送機采用鐵板進行清煤時，清理的浮煤堆積在清煤板上，需人工進行清理，而清煤板與上下輸送帶距離較近，當輸送機運轉進行清煤時很容易傷人；而雙螺桿自動清煤裝置在清煤板安裝漏煤嘴，煤泥沿漏煤嘴流入輸送機兩側，人工清理時安全系數高。

5）該裝置在實際應用時還存在一些缺點，主要集中表現在以下幾方面：清煤刷與雙向螺桿必須固定好，若安裝不到位，清煤刷達不到預期清煤效果；帶式輸送機在運行過程中產生振動影響，導致雙向螺桿位置出現振動偏移，降低了清煤效果。

3.2 實際應用效果分析

5322巷于2021年4月12日對巷道內SSJ-800型帶式輸送機尾滾筒安裝了一套雙螺桿自動清煤裝置，截止2021年9月8日5322巷已掘進到位，通過5個月實際應用效果來看，帶式輸送機安裝雙螺桿自動清煤裝置后，解決了輸送機滾筒表面附著煤泥量大等技術難題，降低了因滾筒附著煤泥導致帶式輸送機出現跑偏、打滑現象，通過統計發現，5322巷在前期掘進時因滾筒附著煤泥量導致輸送機跑偏、打滑故障率達47%，設備維修費用達17.8萬元，而安裝雙螺桿自動清煤裝置后帶式輸送機跑偏、打滑事故率降低至4%，預計全年設備維修費用減少15余萬元，有效保障了巷道帶式輸送機安全穩定運行。

4 結語

通過現場觀察發現，帶式輸送機滾筒附著煤泥是造成輸送機跑偏、打滑的重要原因之一，減少帶式輸送機滾筒煤泥量是保障帶式輸送機安全運行的重要保障；所以忻州窯礦機掘隊對5322巷SSJ-800型帶式輸送機尾滾筒安裝了一套雙螺桿自動清煤裝置，通過實際應用效果來看，該裝置對滾筒清煤效果好，成本費用低且便于操作維護，滿足采掘巷道高效運輸需求，取得了顯著應用成效。