煤礦用耙斗式裝巖機(jī)分析及改進(jìn)

胡小兵

（西曲礦工程機(jī)電隊(duì)， 山西 太原 030200）

1 煤礦用耙斗式裝巖機(jī)的結(jié)構(gòu)

由圖1可以看出耙斗式裝巖機(jī)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，一共由九部分組成，相較于其他類型的裝巖機(jī)而言，結(jié)構(gòu)組成數(shù)量較少。具體結(jié)構(gòu)如下：

1）固定楔。利用固定楔的固定作用，將其作用在掘進(jìn)工作面上，以此來(lái)對(duì)尾輪進(jìn)行懸掛。

2）尾輪。尾輪是懸掛在固定楔上的部件，主要作用是將耙斗通過(guò)用尾繩引導(dǎo)其返回工作面。

3）耙斗。耙斗受主繩與尾繩的雙重牽引作用，往返重復(fù)運(yùn)動(dòng)，將巖石耙取，再通過(guò)料槽、中間槽、卸料槽共計(jì)三槽，最終將巖石裝入礦車內(nèi)，也可以是箕斗內(nèi)。

圖1 耙斗式裝巖機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

4）小絞車。電動(dòng)機(jī)→減速機(jī)→兩個(gè)行星滾筒→兩組制動(dòng)器最終形成小絞車。

5）臺(tái)車。首先臺(tái)車是耙斗式裝巖機(jī)的機(jī)架，以及耙斗式裝巖機(jī)的行走部件，耙斗式裝巖機(jī)的全部重量被它承受。小絞車則被安裝在臺(tái)車上，有操縱機(jī)器結(jié)構(gòu)的重要作用，并安有支持中間槽的支架和支柱。

6）導(dǎo)向輪。導(dǎo)向輪位于耙斗式裝巖機(jī)的后部位置安裝，有導(dǎo)向作用，且可以改變鋼絲繩的方向。

7）撐腳。對(duì)料槽尾部起到支撐作用，能夠調(diào)節(jié)高度，還可以穩(wěn)定機(jī)器。

8）進(jìn)料槽、中間槽、卸料槽。耙取的煤矸石經(jīng)由料槽容納，并依次經(jīng)過(guò)三槽底部的卸料口，最終卸入礦車內(nèi)。

9）電氣部分。該部分為耙斗式裝巖機(jī)提供充足的動(dòng)力，主要采用QC83-80型礦用防爆開關(guān)、DZ3B-11型防爆電動(dòng)機(jī)、LA81-2型防爆按鈕等電氣設(shè)備。

2 工作原理

由圖2可以看到料槽內(nèi)的巖石被耙斗耙入而來(lái)，而礦車或箕斗的巖石卸入則是在料槽的卸料口，最終形成掘進(jìn)機(jī)械化裝巖過(guò)程。而在工作的過(guò)程中，常出現(xiàn)卸槽末端抖動(dòng)現(xiàn)象，為了防止其抖動(dòng)，在卸料槽支撐到底板上安設(shè)一副撐腳，以此來(lái)預(yù)防卸槽末端抖動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，機(jī)器下滑也是較容易出現(xiàn)的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)中安置了阻車器，防止機(jī)器下滑的同時(shí)進(jìn)一步鞏固耙斗式裝巖機(jī)的使用功能。另外，尾輪的懸掛也是設(shè)計(jì)中必須考慮的內(nèi)容，可采取固定楔固定在掘進(jìn)工作面的作業(yè)面上。如果需要改變耙斗的耙裝位置，則可以通過(guò)移動(dòng)固定楔和尾輪的位置而實(shí)現(xiàn)，耙裝寬度從而被擴(kuò)大。

圖2 耙斗式裝巖機(jī)的工作原理圖

3 煤礦用耙斗式裝巖機(jī)的特點(diǎn)

煤礦用耙斗式裝巖機(jī)使用范圍廣、機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷[2]，見(jiàn)圖3。它可在巷道高約2 m左右的范圍內(nèi)使用，而寬度則可用于超過(guò)2 m以外的水平巷道，也可以應(yīng)用于傾角小于35°的傾斜巷道。在彎道較難裝載的地段，該設(shè)備也可以靈活應(yīng)用并完成裝載工作。耙裝用耙斗式裝巖機(jī)可應(yīng)用在塊度達(dá)300～400 mm的大巖石[3]。另外，煤礦用耙斗式裝巖機(jī)便于制造，但體積較大，鋼絲繩磨損快。

圖3 煤礦用耙斗式裝巖機(jī)效果圖

4 耙斗裝巖機(jī)的技術(shù)改進(jìn)

以某礦為例，所使用的耙斗式裝巖機(jī)的卸矸槽尺寸僅是一輛3 t礦車的長(zhǎng)度，該類裝巖機(jī)一次僅能裝卸一輛礦車，由于頻繁啟動(dòng)，加之井下作業(yè)環(huán)境較差等原因，經(jīng)常會(huì)發(fā)生電機(jī)燒毀等事故，嚴(yán)重影響了礦井巷道的掘進(jìn)效率，同時(shí)還要浪費(fèi)大量的維修時(shí)間。經(jīng)研究，采用加長(zhǎng)裝巖機(jī)中卸矸槽的長(zhǎng)度對(duì)其進(jìn)行機(jī)身改造，使其一次性可以裝載三輛礦車?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明：該技術(shù)的改進(jìn)減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝巖效率和掘進(jìn)速度，進(jìn)而獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

在實(shí)際操作中，由于裝巖過(guò)程中速度較快，耙斗處的巖石不在一個(gè)水平面上，使得綁繩上下左右擺動(dòng)幅度大，同時(shí)缺少護(hù)欄繩，導(dǎo)致間距太大，容易造成護(hù)繩甩出傷及司機(jī)和周圍作業(yè)人員。在改進(jìn)時(shí)，對(duì)司機(jī)前方處和機(jī)器處增加保護(hù)柱，同時(shí)固定護(hù)身板，保護(hù)柱可以用鋼絲繩兩根垂直于水平面的鋼管，鋼管的高度可以依據(jù)綁繩上下擺動(dòng)的高度來(lái)確定，也可以在機(jī)器處地面上打兩根深度達(dá)80 cm的樁，再用鋼絲繩幫把鋼管與樁捆綁在一起，從而降低綁繩在耙?guī)r過(guò)程中產(chǎn)生抖動(dòng)，進(jìn)而避免綁繩甩出后對(duì)人員的傷害。

5 煤礦用耙斗式裝巖機(jī)的事故預(yù)防措施

1）裝巖（煤）前，矸石或煤堆上必須進(jìn)行灑水，以及沖洗頂幫，以此來(lái)達(dá)到降低煤塵濃度，進(jìn)而防止因降煤塵不及時(shí)產(chǎn)生的爆炸。

2）應(yīng)考慮選用耙斗式裝巖機(jī)，在其運(yùn)行中，操作人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)定耙斗式裝巖機(jī)與掘進(jìn)工作面的安全距離以及被允許的偏差距離，以此來(lái)保證掘進(jìn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3）鋼絲繩滑輪的錨樁固定以及錨樁孔深與牢固程度必須符合規(guī)定要求，并按照規(guī)定要求執(zhí)行操作。

6 結(jié)語(yǔ)

本次研究顯示，違章作業(yè)、操作水平有限以及粉塵濃度不達(dá)標(biāo)等均是導(dǎo)致煤礦用耙斗式裝巖機(jī)安全事故的關(guān)鍵，因此，要根據(jù)煤礦用耙斗式裝巖機(jī)的工作原理掌握其運(yùn)行規(guī)范是提升操作水平有限的關(guān)鍵，另外，對(duì)于一些粉塵濃度不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)狀，需采取降塵措施，從而預(yù)防煤塵濃度升高引發(fā)爆炸事故的產(chǎn)生，降低違章作業(yè)現(xiàn)象，避免由于人為因素產(chǎn)生的事故。