刮板輸送機(jī)自動(dòng)延縮裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用

林天德

（晉煤集團(tuán)晉圣三溝鑫都煤業(yè)有限公司， 山西 沁水 048000）

1 項(xiàng)目概況

刮板輸送機(jī)是煤礦開采的核心設(shè)備之一，采用撓性牽引機(jī)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)輸送，主要承擔(dān)著煤礦井下煤炭物料、機(jī)械設(shè)備的推拉和承載任務(wù)。在急傾斜煤層作業(yè)時(shí)，需要隨綜采工作面長度的改變而對刮板輸送機(jī)長度進(jìn)行有效的調(diào)整。山西晉煤集團(tuán)晉圣三溝鑫都煤業(yè)公司以往傳統(tǒng)的調(diào)整方式是，采用人工作業(yè)，利用單體支柱和牽引葫蘆來增減中部槽的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對刮板輸送機(jī)長度的調(diào)整，但是在實(shí)際操作過程中，刮板輸送機(jī)機(jī)身笨重，從而使得底板摩擦力非常大，造成作業(yè)時(shí)推移難度較大，推移速度較慢，效率不高，稍有不慎還會(huì)造成推移端與液壓支架相互分離的情況，將導(dǎo)致設(shè)備下滑的安全事故。因此針對急傾斜綜采工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的這一問題，設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動(dòng)延縮裝置，不僅可以有效解決急傾斜綜采工作面的延縮難題，提高工作效率，而且還可以避免刮板輸運(yùn)機(jī)的下滑安全事故的發(fā)生。

2 刮板輸送機(jī)自動(dòng)延縮裝置的設(shè)計(jì)

2.1 自動(dòng)延縮裝置的結(jié)構(gòu)

晉圣三溝鑫都煤業(yè)技改科工作人員通過對市面上刮板輸送機(jī)延縮裝置的調(diào)研，結(jié)合該礦刮板輸運(yùn)機(jī)和急傾斜綜采工作面地質(zhì)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)的一種刮板輸運(yùn)機(jī)自動(dòng)延縮裝置結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。該自動(dòng)延縮裝置主要由液壓伸縮缸、固定座、連接座、托架、中部槽五大部分構(gòu)成，裝置設(shè)計(jì)安裝在刮板輸運(yùn)機(jī)機(jī)頭中部槽外側(cè)區(qū)域[1-2]。

2.1.1 液壓伸縮缸

液壓伸縮缸是該自動(dòng)延縮裝置的行走機(jī)構(gòu)，從圖1中可知該液壓伸縮缸安裝在中部槽外側(cè)托架上。設(shè)計(jì)使用的雙伸縮液壓結(jié)構(gòu)，作業(yè)行走時(shí)其伸縮長度要遠(yuǎn)大于中部槽的長度，這一設(shè)計(jì)有效保障了延縮刮板輸運(yùn)機(jī)有足夠的中部槽移動(dòng)空間。同時(shí)該雙伸縮液壓結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：保障分離后的刮板輸運(yùn)機(jī)兩端能連接組成整體；避免刮板輸運(yùn)機(jī)分離端在急傾斜工作面上出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，有效提高了裝置的安全性能。

圖1 自動(dòng)延縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.2 固定座

固定座安裝在雙伸縮液壓缸的底座上，核心作用是固定雙伸縮液壓缸，具有良好的支撐基礎(chǔ)，保障雙伸縮液壓缸作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性。固定座與中部槽采用雙螺栓連接，與液壓伸縮缸底座和中部槽托架采用插銷連接，該設(shè)計(jì)為裝置的安裝和拆卸提供了便利。同時(shí)固定座采用軸對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)正反安裝。

2.1.3 連接座

連接座采用軸對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝在相鄰或隔架中部槽外側(cè)托架上，主要是實(shí)現(xiàn)液壓伸縮缸和中部槽的連接，形成整體。設(shè)計(jì)時(shí)同樣采用插銷和雙螺栓連接，便于裝置的安裝和拆卸。

2.1.4 托架

托架位于中部槽外側(cè)區(qū)域，采用耐磨損鋼板，用焊接技術(shù)焊接在中部槽外側(cè)，主要起支撐、連接液壓伸縮缸、固定座和連接座三大部件的作用。設(shè)計(jì)時(shí)將托架設(shè)計(jì)為L型，如下頁圖2所示，主要由伸縮缸托板、電纜槽支撐板、架前擋矸支撐板組成，可以有效避免影響到中部槽外側(cè)電纜槽和架前擋矸門的安裝和使用。

圖2 自動(dòng)延縮裝置托架結(jié)構(gòu)圖

2.2 工作原理

刮板輸運(yùn)機(jī)自動(dòng)延縮裝置的工作原理分析：裝置中的雙液壓伸縮缸通過固定座、托架固定在中部槽外側(cè)，在需要對刮板輸送機(jī)長度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，工作人員操作液壓閥向雙液壓伸縮缸注液，就可以實(shí)現(xiàn)液壓缸的伸、縮動(dòng)作，通過連接座來推或拉相鄰或隔架中部槽，增加或減少中部槽的數(shù)量，從而就可以實(shí)現(xiàn)對刮板輸送機(jī)長度的調(diào)整，工作原理示意圖如圖3所示。

圖3 自動(dòng)延縮裝置工作原理圖

3 自動(dòng)延縮裝置的實(shí)踐應(yīng)用分析

刮板輸送機(jī)自動(dòng)延縮裝置設(shè)計(jì)并完成制作后，在山西晉煤集團(tuán)三溝鑫都煤業(yè)4501工作面進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，取得了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。三溝鑫都煤業(yè)4501綜采工作面布置在背斜軸部，4號(hào)煤層傾角0°～50°，平均傾角29°。刮板輸送機(jī)選用的山西煤礦機(jī)械制造公司生產(chǎn)的端卸式刮板輸送機(jī)，整機(jī)根據(jù)需要可配套變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鏈條自動(dòng)張緊系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等，能與各種類型采煤機(jī)、液壓支架進(jìn)行配套使用。在開采期間受F11、F12、F23斷層的影響，在開采中對工作面長度的調(diào)整較為頻繁，需要及時(shí)調(diào)整刮板輸送機(jī)的長度[3-5]。

將設(shè)計(jì)制作好的2套自動(dòng)延縮裝置安裝在刮板輸運(yùn)機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾處，安裝示意圖如圖4所示。在安裝刮板輸送機(jī)的機(jī)頭時(shí)，自動(dòng)延縮裝置保障其盡量在機(jī)頭位置，可以有效減小延縮裝置所需推力；為平衡受力關(guān)系，將刮板輸運(yùn)機(jī)電機(jī)布置于延縮裝置另一側(cè)。

圖4 自動(dòng)延縮裝置安裝工作示意圖

在三溝鑫都煤業(yè)4501工作面回采期間，通過自動(dòng)延縮裝置增加和拆除中部槽8次，用來增加和縮減刮板輸運(yùn)機(jī)的長度。整個(gè)延縮過程運(yùn)行正常，延縮效率高，無刮板輸運(yùn)機(jī)機(jī)頭下滑現(xiàn)象出現(xiàn)。該自動(dòng)延縮裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用為企業(yè)創(chuàng)造了較好的社會(huì)安全經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

對于急傾斜綜采工作面而言，對刮板輸送機(jī)的長度進(jìn)行調(diào)整是常有的事情，這對于保障煤礦安全高效開采奠定了基礎(chǔ)。三溝鑫都煤業(yè)針對刮板輸送機(jī)采用人工推移存在的問題，自主設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)延縮裝置，可以通過增加和拆除中部槽，有效實(shí)現(xiàn)刮板輸運(yùn)機(jī)的長度變化。工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置的實(shí)踐應(yīng)用效果較好，延縮效率高，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，作業(yè)過程中無刮板輸運(yùn)機(jī)機(jī)頭下滑現(xiàn)象發(fā)生。自動(dòng)延縮裝置的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作便利，具備全面推廣應(yīng)用的價(jià)值。