雙開(kāi)式定量斗的設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

梁朝暉，蔣守勇

（煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

雙開(kāi)式定量斗的設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

梁朝暉，蔣守勇

（煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

介紹了改進(jìn)設(shè)計(jì)的一種計(jì)量裝載設(shè)備，通過(guò)分析現(xiàn)有計(jì)量裝載設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，針對(duì)唐口煤礦的條件，對(duì)計(jì)量裝載設(shè)備整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，克服了由于翻板使用而帶來(lái)的一系列缺點(diǎn)，降低了設(shè)備的整體高度，縮短了裝載時(shí)間，具有明顯的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

計(jì)量裝載；小車(chē)分配溜槽；斜翻板；可拆卸活動(dòng)板

目前，我國(guó)煤礦主井井底箕斗裝載設(shè)備分“一對(duì)一”和“一對(duì)二”兩種型式?！耙粚?duì)一”即兩條裝載帶式輸送機(jī)，通過(guò)兩套計(jì)量裝載設(shè)備將物料各自給入對(duì)應(yīng)的箕斗；“一對(duì)二”即由一條裝載帶式輸送機(jī)通過(guò)一套計(jì)量裝載設(shè)備并由其下部翻板式分配溜槽將物料分別給入兩個(gè)箕斗。

我院為濟(jì)寧三號(hào)煤礦（生產(chǎn)能力500Mt/a，箕斗載重22t）及唐口煤礦（生產(chǎn)能力300Mt/a，箕斗載重16t）設(shè)計(jì)的井下裝載計(jì)量設(shè)備均采用所謂“一對(duì)二”型式，即兩條帶式輸送機(jī)分別對(duì)應(yīng)兩套計(jì)量裝載設(shè)備，每套計(jì)量裝置又分別為兩個(gè)箕斗裝煤，如圖1所示。

從濟(jì)寧三號(hào)投產(chǎn)后運(yùn)行的情況及類(lèi)似于此類(lèi)布置的其他礦井的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，我們發(fā)現(xiàn)其存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）分岔溜槽中的翻板（件3）在工作中往往會(huì)被煤塊卡住，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。而排除故障的唯一方法只有靠人力，既費(fèi)力又不安全；

（2）翻板在煤流及其中煤塊的不斷沖擊下，極易發(fā)生變形和磨損，在更換和維護(hù)翻板時(shí)，由于其變形的原因，所以很難順利進(jìn)行，且由于其下溜槽口正對(duì)主井井底，因此操作起來(lái)非常危險(xiǎn)；

（3）翻板開(kāi)啟的沖擊噪聲對(duì)裝載硐室的工作環(huán)境影響很大；

圖1 “一對(duì)二”計(jì)量裝載設(shè)備結(jié)構(gòu)視圖

（4）箕斗下落到裝載位置后，先由小氣缸（件4）將翻板打到一側(cè)（非裝載側(cè)），然后大氣缸才開(kāi)啟扇形閘門(mén)為箕斗裝載，增加了裝載時(shí)間；

（5）分岔段（件5）及其下接直段部分溜槽，增加了整個(gè)裝載設(shè)備的高度，既增長(zhǎng)煤流在溜槽中的流動(dòng)時(shí)間，也為裝載硐室的施工增加了難度和費(fèi)用。

因此，在對(duì)唐口煤礦主井井底箕斗裝載設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，基于以上“一對(duì)二”計(jì)量裝載設(shè)備在生產(chǎn)中暴露出的諸多問(wèn)題，進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。

1 結(jié)構(gòu)方案的探討

唐口礦井位于山東濟(jì)（北）礦區(qū)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬(wàn)t/a，主井井筒凈直徑為?7.5m，裝備四個(gè)16t箕斗，呈“一”字形排列。該礦井地質(zhì)情況復(fù)雜，井筒基巖段特別是-740m以下的二迭系地層具有埋藏深、高角度裂隙發(fā)育、含水層多且厚度大的特點(diǎn)，裝載峒室所處位置也正呈現(xiàn)軟巖特性（裝載標(biāo)高-929.400mm）。所以，如何降低裝載硐室的高度，對(duì)于提高井筒安全性能及降低施工成本，都具有十分重要的意義。

本礦井主井井筒內(nèi)布置4個(gè)提升箕斗，為減少井下設(shè)備數(shù)量，減少井下開(kāi)拓工程量，提高設(shè)備利用率，減少投資，裝載計(jì)量設(shè)備與提升箕斗采用“一對(duì)二”的布置形式。

2 計(jì)量裝載設(shè)備結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)

在現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)型式的基礎(chǔ)上，我們對(duì)其結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了以下的改進(jìn)和創(chuàng)新。

2.1 活動(dòng)小車(chē)分配溜槽代替翻板分配溜槽形式

改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。該結(jié)構(gòu)解決的主要問(wèn)題是克服翻板溜槽在運(yùn)行中所出現(xiàn)的諸多缺點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：

（1）活動(dòng)小車(chē)分配溜槽入口與計(jì)量倉(cāng)扇形閘門(mén)下口相聯(lián)，兩個(gè)分岔出口分別與給箕斗裝煤的兩個(gè)裝載溜槽相接。煤流不是靠斜翻板的變位來(lái)改變出口方向，而是靠分配溜槽內(nèi)一水平移動(dòng)的小車(chē)的水平變位來(lái)實(shí)現(xiàn)，小車(chē)的承載部分設(shè)計(jì)成一個(gè)分岔口的長(zhǎng)度，平時(shí)封閉著一個(gè)卸載口，另一個(gè)分岔口是通路，承載小車(chē)靠水平氣缸移動(dòng)交替讓開(kāi)一個(gè)卸載口使煤通過(guò)。

圖2 活動(dòng)小車(chē)分配溜槽代替翻板分配溜槽形式

（2）水平小車(chē)的承載部分是箱形結(jié)構(gòu)，承載能力大，耐沖擊不易變形。

（3）承載小車(chē)的水平移動(dòng)靠氣缸帶動(dòng)，其下有一組滾輪在溜槽的導(dǎo)軌上運(yùn)行，運(yùn)行阻力小，平穩(wěn)、無(wú)沖擊，可大大減少氣缸的出力。

本結(jié)構(gòu)形式解決了靠斜翻板的變位來(lái)改變煤流分向的問(wèn)題，克服了由于翻板使用而帶來(lái)的一系列缺點(diǎn)。但由于活動(dòng)小車(chē)溜槽在峒室的布置中占距空間較大，峒室的寬度設(shè)計(jì)還需加大，且計(jì)量倉(cāng)的整體高度也未有效的降低，這是本設(shè)計(jì)的缺憾處。

2.2 翻板加在斜段溜槽上，直接對(duì)箕斗裝載形式

改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。解決的主要問(wèn)題是降低了計(jì)量倉(cāng)的整體高度。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：

（1）分岔及裝載溜槽在一個(gè)角度上直接相聯(lián)，沒(méi)有了直段溜槽。大大降低計(jì)量裝載設(shè)備的整體高度。

（2）翻板處于分岔段的斜槽中，仍有兩個(gè)小氣缸來(lái)控制其開(kāi)閉，由于此時(shí)翻板所處的位置與煤流的來(lái)向都呈45°角，所以這樣就避免了煤流對(duì)翻板的直接垂直沖擊，對(duì)翻板起到了一定保護(hù)作用。同時(shí)，在分岔段上端面及側(cè)板的設(shè)計(jì)中，盡量作成能隨時(shí)拆卸的活動(dòng)板，這樣有利于翻板被卡事故的處理及其維護(hù)和更換。

本結(jié)構(gòu)形式最大的可取之處是降低了裝載設(shè)備的整體高度。翻板的設(shè)置雖說(shuō)較前者有了一些技術(shù)上的改進(jìn)，但翻板結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中所暴露出來(lái)的種種弊端，仍有可能在本方案中出現(xiàn)。

2.3 直接在計(jì)量倉(cāng)本體的下端口分岔

該結(jié)構(gòu)直接在計(jì)量倉(cāng)本體的下端口分岔，并在兩端口各設(shè)一平板閘門(mén)，有各自的氣缸開(kāi)啟，通過(guò)斜段溜槽，直接對(duì)箕斗進(jìn)行裝載。如圖4所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：

（1）本計(jì)量裝載設(shè)備，直接在計(jì)量倉(cāng)本體的下端分岔，并在兩端口各設(shè)一平板閘門(mén)，有各自的氣缸開(kāi)啟（設(shè)兩個(gè)大氣缸），所以煤流不需要靠斜翻板的變位來(lái)改變出口方向，因此也不會(huì)發(fā)生前面所敘述中由于翻板的使用而引起的系列問(wèn)題,此是設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)之一；

圖3 翻板加在斜段溜槽上，直接對(duì)箕斗裝載形式

圖4 直接在計(jì)量倉(cāng)本體的下端口分岔

（2）計(jì)量設(shè)備的整體高度大大降低（這是吸收了2結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)），也是設(shè)計(jì)者所追求的第二個(gè)目的。

基于以上結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，故確定本結(jié)構(gòu)為唐口煤礦主井井底裝載計(jì)量設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式。

3 結(jié)論及應(yīng)用前景

本創(chuàng)新設(shè)計(jì)形式在國(guó)內(nèi)煤礦計(jì)量裝載設(shè)備的設(shè)計(jì)中是獨(dú)特的，不但改善了由于翻板使用帶來(lái)的種種不便，還簡(jiǎn)化了氣路的設(shè)置。

本計(jì)量裝載設(shè)備與已有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，其整體高度降低了4.218m，僅裝載峒室土方量的開(kāi)拓即可減少約160m3，同時(shí)降低了峒室的支護(hù)厚度，節(jié)省了礦建材料，也減少了施工難度，其經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益明顯。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，由于省掉了翻板及小氣缸開(kāi)啟的時(shí)間、降低溜槽高度節(jié)省了煤流在溜槽中流動(dòng)的時(shí)間，兩項(xiàng)共可節(jié)省裝載時(shí)間約5s左右，為今后礦井的擴(kuò)大生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

唐口礦井裝載計(jì)量設(shè)備的獨(dú)特設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，為該系列設(shè)備的設(shè)計(jì)提供新的思路，并為煤礦技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)揮積極作用。

[1]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

Design and characteristics of double open type hopper

LIANG Zhaohui,JIANG Shouyong
（Coal Industry Jinan Design&Research Institute Co.,Ltd.,Jinan 250031,Shandong China）

A kind of improved measurement loading equipment has been introduced in the text.By analysis of the problems of the current measurement loading equipment existing in the actual application,aiming at the Tangkou Coal Mine conditions,the optimized improvement has been conducted to the integral structure of the measurement loading equipment.The series of shortcomings caused by flap plate have been overcome.The overall height of the equipment and the loading time have been reduced,which has obvious economic and social benefit.

Measurement loading;Car distribution chute;Oblique flap plate;Detachable movable plate

TD521

A

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.04.013

1672-0121（2017）04-0044-03

2017-03-12；

2017-05-08

梁朝暉（1961-），男，高工，從事機(jī)電一體化、煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)研究。E-mail：liangzhaohui@cjdchina.com