翻板式單溜煤槽雙向溜煤的研究與應(yīng)用

王泰民

（河南大有能源股份有限公司 耿村煤礦，河南 澠池472431）

1 地面單、雙運輸系統(tǒng)

耿村煤礦在洗煤廠投產(chǎn)以前，井下原煤由主井皮帶運至地面，經(jīng)煤樓1 號皮帶運至選矸皮帶，人工選矸后，塊煤和末煤分離，再經(jīng)各條皮帶運至塊煤倉和末煤倉。在洗煤廠投產(chǎn)后，原煤運至地面，又多了一條地面原煤運輸系統(tǒng)，洗煤廠原煤地面單、雙運輸系統(tǒng)如圖1、圖2 所示。

圖1 地面單運輸系統(tǒng)

圖2 地面雙運輸系統(tǒng)

2 系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)分析及原始數(shù)據(jù)采集

2.1 系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)分析

在洗煤廠投運以后，在原有單溜煤槽基礎(chǔ)上方增加了可升降溜煤槽，以實現(xiàn)雙向溜煤?？缮盗锩翰壑械纳刀斡? 個液壓缸支撐，依靠液壓缸的升降來帶動溜煤槽的上下運行，且升降段處于第一段，與卸載滾筒間有一定的間隙（若緊貼滾筒將導(dǎo)致升降溜煤槽不能順利上下運行）。在皮帶重載啟動速度較低時，形成的拋物曲線幅度較小，致使一部分原煤流入升降段溜煤槽與滾筒之間的間隙內(nèi)，由此增加了清煤的工作量；若4 個液壓缸中的任意一個不能正常工作時，將會導(dǎo)致整個升降段傾斜，使得整個地面溜煤系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，嚴重時將刮傷強力皮帶（曾出現(xiàn)一次事故）。為消除由升降段溜煤槽帶來的不安全隱患，經(jīng)多方考察論證，我們選擇了翻板式雙向溜煤系統(tǒng)。

2.2 主井皮帶原始數(shù)據(jù)采集

礦主井皮帶是16°傾角上運皮帶機，帶速為3.5m/s，滾筒直徑為1630mm，滾筒中心線高為1800mm，主井皮帶、煤樓1#皮帶及洗煤廠201 皮帶的位置關(guān)系如圖3 所示。

2.3 煤流拋物線理論計算

根據(jù)文獻［1］帶式輸送機頭部滾筒卸料運動軌跡計算公式，由主井現(xiàn)有皮帶機參數(shù)計算可知：V2/Rg>1，在皮帶與滾筒切點處煤流開始做拋物線運動，按如下公式進行計算：X=vtcosβ-Rsinβ，Y=-vtsinβ+gt2/2-Rcosβ

圖3 三條皮帶位置關(guān)系圖

β 為皮帶機傾角，16°；v 為皮帶機運行速度，3.5m/s；R 為皮帶機卸載滾筒半徑，0.815m。

由以上計算公式及主井皮帶實際參數(shù)，計算出幾個煤流拋物點如下：（0，825.96）、（500，763.9）、（1000，485.36）、（1498，0）、（1860，500）、2163，1000）、（2404，1500）、（2571.83，1800），理論拋物線如圖5 所示，煤流拋物線在溜煤槽所示高度中的第三段。由此推斷煤流拋物直接重力不會作用于活動翻板上，將不會出現(xiàn)翻板長期受力變形。

3 翻板式溜煤槽系統(tǒng)組成及工作原理

3.1 系統(tǒng)組成

整個翻板式單溜煤槽雙向溜煤系統(tǒng)只有一條溜煤槽一直通向地面煤樓系統(tǒng)1#皮帶機尾，根據(jù)煤流拋物線及主井皮帶與選煤廠位置關(guān)系圖，在選煤廠201 皮帶中心線正上方留出1000mm×800mm 的孔，并在孔上加裝可上下活動的翻板?；顒臃迮c轉(zhuǎn)軸固定連接，依靠曲柄連桿與液壓缸形成一個整體。依靠立起和平放支撐來承擔(dān)翻板重量，在活動翻板下方加裝接煤筒導(dǎo)向煤流走向（如圖4 所示）。

圖4 翻板式單溜煤槽雙向溜煤系統(tǒng)組成

3.2 系統(tǒng)工作原理

整個系統(tǒng)依靠液壓缸推桿的伸縮來實現(xiàn)雙向溜煤系統(tǒng)的運行。若煤樓系統(tǒng)需要帶煤運行，則液壓缸推桿縮短，將活動翻板落下與3 段、5 段溜煤槽底板處于一個平面，原煤可順利進入煤樓1#皮帶。若選煤廠系統(tǒng)帶煤運行，則液壓缸推桿伸長將翻板推起，可起到禁止原煤繼續(xù)下流趨勢，同時在201 皮帶中心線上方的接煤筒可導(dǎo)向原煤流入201 皮帶。此翻板式溜煤槽采用一條通道解決雙向溜煤問題，解決了皮帶啟動速度低撒煤問題。系統(tǒng)中靠一臺液壓缸來推動翻板的開合，不存在運行平穩(wěn)問題。若液壓缸出現(xiàn)故障，可將液壓缸暫時拆除不靠人工來控制翻板的開合，因此即使液壓缸不能正常啟動，也不會出現(xiàn)地面運煤系統(tǒng)癱瘓現(xiàn)象。

4 結(jié) 語

本方案自實施后，經(jīng)幾次改進，整條系統(tǒng)已步入正軌，現(xiàn)除主井皮帶檢修外，洗煤廠系統(tǒng)和煤樓系統(tǒng)可分開檢修，在其中任一個系統(tǒng)檢修過程中都不會影響到原煤生產(chǎn)。

單向溜煤槽雙向溜煤系統(tǒng)消除了以前的升降溜煤槽帶來的不安全隱患，實現(xiàn)了煤流的雙向運行，使洗煤廠或煤樓不會因任一系統(tǒng)的停運而停產(chǎn)。這對于年產(chǎn)600 萬t原煤生產(chǎn)礦井來說，雙向溜煤系統(tǒng)相比單向溜煤系統(tǒng)經(jīng)濟技術(shù)效益顯著。

圖5 翻板式雙向溜煤系統(tǒng)示意圖

［1］ 運輸機械設(shè)計選用手冊編輯委員會. 運輸機械設(shè)計選用手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.