關(guān)于礦井刮板輸送機(jī)耐磨處理的應(yīng)用研究

程 繁

（1.大同煤礦集團(tuán)同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司，山西 大同 037000；2.太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，山西 太原 030000）

引言

刮板輸送機(jī)是當(dāng)前現(xiàn)代化、機(jī)械化礦井的主要設(shè)備，是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道，也是綜采工作面出煤后的運(yùn)送通道，它已經(jīng)成為現(xiàn)代化采煤工藝中不可缺少的設(shè)備。溜槽是刮板輸送機(jī)的主體部件之一，也是刮板輸送機(jī)主要磨損部位，溜槽的磨損程度對(duì)刮板輸送機(jī)的整體壽命起著主導(dǎo)作用，因此提高溜槽的耐磨性能對(duì)煤礦開采具有十分重要的意義［1］。

1 溜槽結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

1）溜槽的組成結(jié)構(gòu)。溜槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身，用于承載煤和作為采煤機(jī)運(yùn)行軌道［2］。中部槽由槽幫和中板焊接而成，如圖1所示。

圖1 PF6／1142刮板輸送機(jī)中部槽

2）刮板輸送機(jī)的應(yīng)用。大同煤礦集團(tuán)同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司（以下簡稱同發(fā)東周窯）礦井8101工作面開采煤層為石炭紀(jì)C8－1號(hào)煤層，煤層平均厚度4m，工作面長度為200.8m；煤層以煌斑巖為主，夾雜細(xì)砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰?guī)r、鋁土巖、砂質(zhì)泥巖等。礦井綜采設(shè)備主要采用的是艾柯夫SL500型采煤機(jī)、卡特彼勒公司生產(chǎn)的PF6／1142前刮板輸送機(jī)、PF6／1342后刮板輸送機(jī)和PF6／1542轉(zhuǎn)載機(jī)。礦井8101工作面從2011年9月19日開始開采，共計(jì)開采原煤78萬t。

在開采期間，PF6／1142刮板輸送機(jī)溜槽經(jīng)常出現(xiàn)跳鏈現(xiàn)象；刮板輸送機(jī)在出井后，使用游標(biāo)卡尺對(duì)溜槽磨損部位進(jìn)行了測量，其中最大磨損深度可達(dá)14mm，溜槽的嚴(yán)重磨損，直接影響了礦井的高效生產(chǎn)。

3）刮板輸送機(jī)的磨損。煤層中夾層較多主要有細(xì)砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰?guī)r、鋁土巖、砂質(zhì)泥巖等等，其高含矸量（約60%），對(duì)礦井綜采設(shè)備磨損影響較大。刮板鏈沿溜槽運(yùn)行時(shí)，鏈條、刮板等要與溜槽作相對(duì)的滑動(dòng)，在微觀上要表現(xiàn)為煤、矸石等作為磨料，在鏈條與溜槽中板間進(jìn)行磨粒磨損；煤和矸石在溜槽上長期運(yùn)行所產(chǎn)生的接觸疲勞磨損。

2 刮板輸送機(jī)磨損改善方案及應(yīng)用效果

2.1 改善磨損的方案

改變?cè)O(shè)備運(yùn)行地質(zhì)條件和改變溜槽耐磨性能。結(jié)合礦井開采現(xiàn)狀與設(shè)備采購情況，采用在刮板輸送機(jī)溜槽表面焊接耐磨層。

1）對(duì)溜槽先用電動(dòng)工具進(jìn)行機(jī)械除漆除垢處理，減少雜質(zhì)滲入。

2）采用“自溶合金熔融堆焊法”的特殊工藝進(jìn)行堆焊。

3）對(duì)堆焊后的余渣和凸起部位，使用角磨機(jī)進(jìn)行打磨，以便于刮板能夠順利通過。

4）耐磨處理標(biāo)準(zhǔn)。鏈道部位堆焊4道耐磨層，堆焊平均厚度2～4mm，平均寬度40mm。中板上表面及底板上表面堆焊魚鱗狀網(wǎng)格耐磨層，平均厚度3mm。

2.2 刮板輸送機(jī)堆焊耐磨層后的應(yīng)用效果

同發(fā)東周窯礦井8301工作面開采煤層為石炭紀(jì)5號(hào)煤層，煤層平均厚度7.6m；煤層以煌斑巖為主，夾雜細(xì)砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰?guī)r、鋁土巖、砂質(zhì)泥巖等。礦井綜采設(shè)備主要采用的是艾柯夫SL500型采煤機(jī)、卡特彼勒公司生產(chǎn)的PF6／1142前刮板輸送機(jī)、PF6／1342后刮板輸送機(jī)和PF6／1542轉(zhuǎn)載機(jī)。礦井8301工作面從2013年3月開始開采截止2013年9月開采結(jié)束，共計(jì)開采原煤320萬t。

8301工作面開采結(jié)束后，通過對(duì)刮板輸送機(jī)溜槽進(jìn)行了查看、測繪，發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)溜槽所焊接的耐磨條只有輕微磨損，但沒有堆焊耐磨條的部分出現(xiàn)了犁溝（見圖2）。

圖2 應(yīng)用耐磨處理后的刮板溜槽

2.3 刮板輸送機(jī)堆焊耐磨層工藝改進(jìn)

在總結(jié)8101綜采工作面和8301綜采工作面的經(jīng)驗(yàn)后，同發(fā)東周窯礦對(duì)耐磨處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)，暨對(duì)溜槽上表面進(jìn)行了大面積、全覆蓋的堆焊（見圖3），確保刮板在溜槽上的運(yùn)行摩擦，能夠發(fā)生在耐磨層與刮板間進(jìn)行，保障刮板輸送機(jī)的使用壽命［3］。

圖3 改進(jìn)工藝的溜槽耐磨處理

3 結(jié)語

通過8101工作面和8301工作面的實(shí)踐使用對(duì)比，可知刮板輸送機(jī)耐磨處理是延長設(shè)備使用壽命的一種較可靠的手段。耐磨處理后的溜槽，不會(huì)因?yàn)槟p而導(dǎo)致設(shè)備中途報(bào)廢，從而可以大幅度減少返修工作量，同時(shí)可以增加生產(chǎn)時(shí)間，對(duì)礦井生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益具有顯著意義，在千萬噸級(jí)礦井開采石炭系煤層的推廣應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義。

［1］ 邵荷生.摩擦與磨損［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1992.

［2］ 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［S］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［3］ 裴中愛.煤礦刮板輸送機(jī)溜槽失效分析及改進(jìn)［J］.煤礦機(jī)械，2007（3）：25.