帶式輸送機(jī)清煤裝置應(yīng)用研究

武恩光

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)高陽(yáng)煤礦， 山西 孝義 032306）

0 引言

帶式輸送機(jī)具有運(yùn)輸覆蓋范圍廣、運(yùn)載量大、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工礦企業(yè)中應(yīng)用較為廣泛[1]。但是由于煤礦運(yùn)輸環(huán)境惡劣，當(dāng)托輥位置偏移、結(jié)構(gòu)彎曲等或者輸送帶黏附異物等時(shí)也會(huì)導(dǎo)致輸送帶出現(xiàn)偏移，造成運(yùn)輸物料撒出；輸送機(jī)頻繁啟動(dòng)導(dǎo)致輸送帶變形、負(fù)載大導(dǎo)致打滑等情況，黏附異物是帶式輸送機(jī)使用期間常見問題[2-5]。煤礦井下帶式輸送機(jī)輸送帶類型主要為PVC、ST 以及PVG，當(dāng)輸送帶上黏附煤料時(shí)容易導(dǎo)致打滑、跑偏等故障，采用清煤裝置及時(shí)清理輸送帶上異物，對(duì)提高帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠性及穩(wěn)定性有顯著促進(jìn)意義。井下現(xiàn)階段常用的清煤裝置多為刮煤板式，此種清煤方式結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是存在清煤不干凈、需要人工處理滾筒及輸送帶上黏附煤料等問題，增加工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度且清煤期間存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。

以山西某礦31303 運(yùn)輸巷DSJ-140/250/3×450帶式輸送機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)運(yùn)輸原煤含水量大、夾矸多等導(dǎo)致輸送帶黏附煤量大、清理困難等問題，構(gòu)建一種清煤裝置并進(jìn)行工程應(yīng)用，提高了帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠性。

1 工程概況

山西某礦31303 綜采工作面位于3 盤區(qū)北側(cè)，采面東部為F13 斷層保護(hù)煤柱、西側(cè)為13 號(hào)煤運(yùn)輸大巷、北側(cè)為回采完畢的31301 采空區(qū)內(nèi)、南側(cè)為圈定的31305 采面（未回采）。31303 綜采工作面設(shè)計(jì)推進(jìn)長(zhǎng)度為2 980 m、斜長(zhǎng)為315 m，開采的13 號(hào)煤層賦存穩(wěn)定，厚度均值4.8 m、傾角2°，煤層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，含2～5 層泥巖、碳質(zhì)泥巖夾矸，遇水容易崩解變形。31303 綜采工作面回采范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，頂板有多層裂隙水含水層，回采巷道掘進(jìn)期間采用超前鉆孔進(jìn)行疏排，實(shí)現(xiàn)了頂板裂隙水疏排，預(yù)計(jì)采面正常回采期間頂板仍存在一定程度淋水情況，但是淋水量整體較小，不會(huì)影響煤炭正常回采。

31303 運(yùn)輸巷鋪設(shè)有DSJ-140/250/3×450 帶式輸送機(jī)，具體帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)見表1。由于回采期間頂板有一定淋水情況，同時(shí)采用高壓噴霧方式進(jìn)行降塵，帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)拿禾恐泻瘦^高，夾矸遇水崩解后產(chǎn)生較多煤泥，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)上黏附煤量較多，現(xiàn)場(chǎng)使用期間帶式輸送機(jī)曾多次出現(xiàn)跑偏、打滑等故障，給采面正常回采帶來(lái)一定制約。

表1 帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

由于運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)脑好耗嗪看蟆⒑瘦^高等，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)在使用期間輸送帶出現(xiàn)較為嚴(yán)重的粘煤情況。帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)的清煤器清理效果較差，引起卸載滾筒位置黏附大量煤泥，同時(shí)部分煤泥隨輸送帶從機(jī)頭拉至機(jī)尾，從而形成“回頭煤”，導(dǎo)致運(yùn)輸巷內(nèi)撒煤嚴(yán)重，增大巷道內(nèi)煤泥清理工作量，同時(shí)若煤泥黏附在滾筒、托輥上容易導(dǎo)致輸送帶跑偏甚至滾筒位置打滑。

2 帶式輸送機(jī)清煤裝置應(yīng)用分析

為解決運(yùn)輸巷內(nèi)帶式輸送機(jī)黏附煤泥帶來(lái)的跑偏、撒煤以及撕裂等問題，礦井相關(guān)人員經(jīng)過技術(shù)研討，提出在31303 運(yùn)輸巷DSJ-140/250/3×450 帶式輸送機(jī)機(jī)頭位置安裝液壓清煤器，在機(jī)尾位置安裝雙向螺桿清煤器，提高輸送帶上黏附煤料清理效果，提高帶式輸送機(jī)運(yùn)行安全保障能力及可靠性。

2.1 清煤裝置結(jié)構(gòu)

2.1.1 機(jī)頭液壓清煤器

2.1.1.1 液壓清煤器結(jié)構(gòu)

在DSJ-140/250/3×450 帶式輸送機(jī)機(jī)頭位置安裝的清煤裝置結(jié)構(gòu)組成如圖1 所示，主要組成單元包括液壓千斤頂、清煤器以及連接板等。

圖1 液壓清煤器結(jié)構(gòu)示意圖

清煤器主要包括清煤皮帶、夾板（由寬0.3 m、長(zhǎng)1.2 m 鋼板制作），夾板中間布置清煤皮帶，夾板固定到連接板上；采用的液壓千斤頂頂進(jìn)行程為500～1500 mm、直徑800 mm，每個(gè)清煤器均配備2個(gè)液壓千斤頂，千斤頂與連接板連接。連接板寬度10mm、長(zhǎng)度1 500 mm，連接板一端用螺栓與帶式輸送機(jī)機(jī)頭大架連接，輸送帶兩側(cè)連接板間按照400 mm 間距布置清煤器。

2.1.1.2 液壓清煤裝置清煤方式分析

液壓清煤裝置布置在機(jī)頭1 500 mm 位置，將2個(gè)千斤頂分別布置在帶式輸送機(jī)兩側(cè)，在千斤頂上均安裝連接板，連接板另一端用螺栓固定到機(jī)頭大架上；在連接板上間隔400 mm 布置2 個(gè)清煤器。

液壓清煤器安裝完成后，通過液壓千斤頂控制清煤器與輸送帶間接觸程度，清煤器夾板上的清煤皮帶與輸送帶接觸，實(shí)現(xiàn)清煤目的，同時(shí)可減少清煤期間對(duì)輸送帶的磨損。

2.1.2 機(jī)尾雙向螺桿清煤器

2.1.2.1 雙向螺桿清煤器結(jié)構(gòu)

在DSJ-140/250/3×450 帶式輸送機(jī)機(jī)尾安裝的雙向螺桿清煤器結(jié)構(gòu)如圖2 所示，主要組成包括傳動(dòng)帶、傳動(dòng)輪、滑竿、雙向螺桿、V 型導(dǎo)向塊及清煤刷等。

圖2 雙向螺桿清煤器結(jié)構(gòu)示意圖

傳動(dòng)輪分為從動(dòng)輪（Φ200mm）、主動(dòng)輪（Φ150mm），主動(dòng)輪在機(jī)尾轉(zhuǎn)向滾筒軸承一端，從動(dòng)輪在雙向螺桿另一端，從動(dòng)輪及主動(dòng)輪間布置傳動(dòng)帶。滑桿布置在距尾滾筒300 mm 位置，滑竿上布置清煤刷，清煤刷可沿著滑桿移動(dòng)；清煤刷一端與尾滾筒接觸，另一端與V 型導(dǎo)向塊連接。雙向螺桿布置在距離尾滾筒500 mm 位置，并通過從動(dòng)輪帶動(dòng)雙向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，雙向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后清煤刷轉(zhuǎn)動(dòng)及位置移動(dòng)，達(dá)到清煤目的。

2.1.2.2 雙向螺桿清煤器清煤方式分析

帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，尾滾筒帶動(dòng)主動(dòng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪通過傳動(dòng)帶、從動(dòng)輪帶動(dòng)雙向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)的雙向螺桿帶動(dòng)清煤刷轉(zhuǎn)動(dòng)以及移動(dòng)位置，清煤刷從滾筒一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)尾滾筒清煤目的。當(dāng)清煤刷移動(dòng)到雙向螺桿邊緣時(shí)，通過V 型導(dǎo)向塊將清煤刷一端過渡到雙向螺桿另一側(cè)，清煤刷反向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周而復(fù)始清煤。

2.2 應(yīng)用效果分析

在31303 運(yùn)輸巷DSJ-140/250/3×450 帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾分別安裝液壓清煤器、雙向螺桿清煤器，安裝完成并調(diào)速后清煤裝置即可平穩(wěn)運(yùn)行。清煤裝置安裝使用期間均平穩(wěn)運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后可明顯提升帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠性，降低帶式輸送機(jī)拉“回頭煤”、輸送帶及滾筒上黏附煤泥量大等引起的跑偏、打滑、撒煤等故障發(fā)生率。

在未使用清煤裝置前，帶式輸送機(jī)拉“回頭煤”情況嚴(yán)重，每班需要安排5～6 個(gè)工人專門清理、外運(yùn)，勞動(dòng)強(qiáng)度高。使用清潔裝置之后，不需要安排專人清理回煤，輸送帶回煤清掃率超過85%，有效降低了托輥由于回煤堵轉(zhuǎn)、回煤清理等安全風(fēng)險(xiǎn)影響，并減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)帶式輸送機(jī)跑偏、打滑故障發(fā)生率降幅超過75%、維護(hù)及維修費(fèi)用減少超過25 萬(wàn)元，為31303 工作面原煤高效運(yùn)輸創(chuàng)造了良好條件。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合31303 綜采工作面現(xiàn)場(chǎng)情況，由于運(yùn)輸巷內(nèi)鋪設(shè)的DSJ-140/250/3×450 帶式輸送機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)以及運(yùn)輸負(fù)載大，為此提出在機(jī)頭及機(jī)尾位置分別安裝液壓清煤器、雙向螺桿清煤器，采用的清煤裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且不需要添加額外的動(dòng)力設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)輸送帶、滾筒清煤工作。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，清煤裝置運(yùn)行平穩(wěn)，可顯著降低輸送帶跑偏、撒煤、打滑等發(fā)生率，對(duì)提升帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠性、降低維修及維護(hù)成本方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。