帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置的設(shè)計與應(yīng)用

羅 彬

（大同煤礦集團有限責任公司晉華宮礦，山西 大同 037016）

同煤集團晉華宮礦是一座開采了近60年的現(xiàn)代化礦井，隨著該礦煤炭資源的枯竭，煤礦方較為重視開采設(shè)備的重復(fù)投入、降低運輸成本、提高不規(guī)則煤炭回收率等問題。在進行煤礦井下工作面及運輸巷道的設(shè)計時，重點會利用現(xiàn)有巷道進行重復(fù)運輸使用。該煤礦以往的帶式輸送機在巷道的轉(zhuǎn)彎處無法繼續(xù)進行延伸，一般是采用增加帶式輸送機的串聯(lián)搭接來實現(xiàn)運輸系統(tǒng)的連續(xù)性，在增加了設(shè)備投入的同時還帶來了一定的安全隱患。因此從各方面情況來講，都必須進行相應(yīng)的改造設(shè)計。技術(shù)人員通過調(diào)研，設(shè)計了一款帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置，用來解決井下巷道轉(zhuǎn)彎處的延伸問題。該轉(zhuǎn)彎裝置在5716工作面運輸巷道和2716探巷轉(zhuǎn)彎處進行了實踐應(yīng)用，效果理想，可以實現(xiàn)巷道的任意角度拐彎，達到方便運輸、提高效率、降低成本的目的[1]。

1 工程概況

晉華宮礦二采區(qū)8716工作面煤柱1風巷有運煤要求，設(shè)計采用5716工作面運輸巷道進行煤料的運輸作業(yè)。5716工作面運輸巷設(shè)計長度620m，與2716探巷兩者的夾角45°。根據(jù)晉華宮礦以往的運輸設(shè)備設(shè)計安裝要求，在5716工作面運輸巷道和2716探巷一共需要布置2臺40t的刮板運輸機、1臺帶式輸送機才能滿足運輸要求。從運輸成本的角度考慮，煤礦技術(shù)人員提出在運輸巷道的轉(zhuǎn)彎處設(shè)計安裝帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置來完成皮帶的轉(zhuǎn)彎工作。根據(jù)5716工作面運輸巷道和2716探巷轉(zhuǎn)彎處的實況，設(shè)計了一種帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置，通過安裝、調(diào)試、試運行等過程，該帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置能較好地完成設(shè)計任務(wù)，并創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益[2]。

2 帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置的設(shè)計

2.1 帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置組成分析

針對帶式輸送機的轉(zhuǎn)彎需求設(shè)計了轉(zhuǎn)彎裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。轉(zhuǎn)彎裝置主要是由滾筒、鋼球體、萬向球座、連接螺栓四大部分組成。從圖1可知，將鋼球體鑲嵌在萬向球座中，采用連接螺栓將萬向球座固定在滾筒的表面，這樣就形成了一種萬向球的表面。將萬向球的表面作為帶式輸送機皮帶傳遞的支撐面，構(gòu)成了帶式輸送機萬向滾筒轉(zhuǎn)彎裝置[3]。

2.2 帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置的工作原理分析

當在巷道轉(zhuǎn)彎處有需要轉(zhuǎn)彎變向的傳送皮帶經(jīng)過時，在滾筒表面就會以滾筒表面鑲嵌的萬向球做為支撐面進行傳送運行。在這個過程當中，轉(zhuǎn)彎裝置的滾筒發(fā)生轉(zhuǎn)向的時候也會帶動萬向球一同發(fā)生轉(zhuǎn)動，但同時萬向球還有其自身的轉(zhuǎn)動過程，而自身的轉(zhuǎn)動過程可以有效地降低拐彎時皮帶的摩擦力，實現(xiàn)皮帶的變向拐彎作業(yè)[4]。帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置工作時的狀態(tài)示意圖如圖2所示。

圖2 帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置工作狀態(tài)示意圖

2.3 帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置安全運行的技術(shù)措施

為了有效保障該帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置在工作期間能安全運行，保障皮帶機轉(zhuǎn)彎作業(yè)的順利進行，制定了相應(yīng)的安全運行技術(shù)措施。

（1）轉(zhuǎn)彎裝置的安裝必須牢固。在帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置的安裝過程中，采用打地錨的方式將轉(zhuǎn)彎裝置固定在巷道底板上，以免帶式輸送機在長期的工作時間后使得轉(zhuǎn)彎皮帶交心位置發(fā)生變化，從而造成皮帶的跑偏故障，引起煤料的灑落現(xiàn)象。

（2）要對轉(zhuǎn)彎裝置的滾筒和鋼球部件進行檢查和維修。帶式輸送機在工作狀態(tài)時，技術(shù)人員要有意識地對轉(zhuǎn)彎裝置處的滾筒和鋼球的運行情況及靈活性進行有效的檢查，并做好潤滑油和松動液的噴注工作。

（3）在巷道帶式輸送機的拐彎處設(shè)置相應(yīng)的拉線急停保護。當帶式輸送機在工作期間發(fā)生安全故障后，及時通過拉線急停保護停止帶式輸送機工作，及時處理安全故障，等待安全故障解除后再恢復(fù)帶式輸送機運轉(zhuǎn)。

（4）在轉(zhuǎn)彎裝置左、右、后三方都必須安裝安全防護網(wǎng)進行隔離。通過在左、右、后三方設(shè)置的金屬網(wǎng)對轉(zhuǎn)彎裝置所在區(qū)域進行保護，防止其他人員闖入導致帶式輸送機安全事故的發(fā)生[5]。

3 實踐及經(jīng)濟效益分析

晉華宮礦井下運輸一區(qū)5716工作面運輸巷道拐彎處的帶式輸送機按要求安裝了轉(zhuǎn)彎裝置，經(jīng)調(diào)試試運行，當前的運行應(yīng)用效果比較理想。帶式輸送機在物料運輸?shù)闹刎摵汕闆r下，皮帶機的啟動、運行過程都比較平穩(wěn)，無皮帶跑偏、撕裂現(xiàn)象的發(fā)生，有效地保障了該巷道物料的安全、穩(wěn)定、連續(xù)運行。

同時該帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置的應(yīng)用產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。該運輸巷道采用轉(zhuǎn)彎裝置，可以少投入2部40t的刮板運輸機，節(jié)約資金約30萬元/年；因減少設(shè)備的投入節(jié)約電量消耗約20萬元/年；轉(zhuǎn)彎裝置的應(yīng)用可減少崗位工作人員8人，每年節(jié)約人工費用約50萬元。總體上，該帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置的應(yīng)用每年可為企業(yè)創(chuàng)造100萬元的效益，起到了較好的減員增效的作用。

4 結(jié)語

晉華宮礦運輸一區(qū)5716工作面運輸巷道轉(zhuǎn)彎處采用帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置后，解決了晉華宮礦帶式輸送機的大角度轉(zhuǎn)彎作業(yè)的技術(shù)難題。采用一套帶式輸送機轉(zhuǎn)彎裝置就可以滿足巷道不同拐彎角度的使用要求，在安裝時幾乎不受巷道施工現(xiàn)場的影響。轉(zhuǎn)彎裝置可以多次回收應(yīng)用，有效地提高了設(shè)備的應(yīng)用效率，同時解決了井下不規(guī)則煤炭資源的開采及運輸問題，為實現(xiàn)晉華宮礦高產(chǎn)高效安全開采奠定了基礎(chǔ)。