連采掘進(jìn)工作面出煤系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計研究

楊 健，李小輝

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)有限公司寺河礦，山西 晉城 048000）

1 研究的背景和意義

在掘進(jìn)工作面出煤系統(tǒng)中，往往會與運輸大巷交叉，為了滿足車輛通行要求，往往會在1 m皮帶前面再安裝一部地溝溜，這樣不僅會增加一部系統(tǒng)和崗位，而且由于40 t溜子故障率高，增加了設(shè)備事故率和檢修工作量；針對此種問題，研究設(shè)計一種1 m皮帶可跨越運輸巷的卸載延伸架。

掘進(jìn)工作面隨著巷道向前延伸，由于掘進(jìn)工作面使用的1 m皮帶驅(qū)動裝置功率有限，通常1 m皮帶每延伸達(dá)到1 000 m時，需要增加一部1 m皮帶來滿足工作面出煤需要[1-2]。崗位的增加帶來了事故率的提升和開機效率的降低，人員投入也進(jìn)一步增加。為了提高皮帶運輸效率，提高維護(hù)效率以及減少人員投入。采用promos電控保護(hù)系統(tǒng)來集中控制掘進(jìn)工作面的皮帶系統(tǒng)。

2 研究內(nèi)容

2.1 1 m皮帶可跨越運輸巷的卸載延伸架

1）首先根據(jù)1 m皮帶機頭大架即主副滾筒架結(jié)構(gòu)特點和橫梁孔眼布置情況，加工如圖1所示的機頭提升架；根據(jù)跨運輸大巷高度，設(shè)計提升架爬坡高度；同時為保證兩個卸載滾筒處皮帶平順，加工兩個布什座，具體如下圖1所示。

圖1 機頭提升架

2）根據(jù)延伸架長度，加工如圖2所示的延伸中間架，每架長度固定為3 m一架；同時加工底托輥架，橫梁上部預(yù)留托輥掛耳架孔。

圖2 延伸中間架

3）根據(jù)延伸架提升和過渡高度，加工如圖3所示加高架，加高架根據(jù)巷道長度和卸載部落差，加工如干加高架，加高架高度保證延伸段平順過渡至卸載部。

圖3 加高架

4）卸載架和其底座架加工如下頁圖4所示；卸載架機頭部要滿足卸載滾筒安裝要求，同時滿足強度要求，對卸載滾筒安裝位置處焊加強筋；同時滿足清帶器安裝預(yù)留孔；底座架和卸載架配合，高度要保證卸載架搭接至下部出煤系統(tǒng)上[3-4]。

圖4 卸載架和底座架

2.2 掘進(jìn)工作面皮帶集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 主要設(shè)備清單

掘進(jìn)工作面皮帶集中控制系統(tǒng)所用的主要設(shè)備，如下表1所示。

表1 掘進(jìn)工作面皮帶集中控制系統(tǒng)所用主要設(shè)備

2.2.2 操作說明

2.2.2.1 啟動皮帶

啟動條件為皮帶沿線正常，沒有急停閉鎖，皮帶保護(hù)都正常。

1）自動方式：“方式選擇旋鈕”打到“自動”位置。將“所有皮帶啟停旋鈕”打到“起”位置：皮帶先語音報警，后一部、二部、三部皮帶依次順序啟動，直至所有三部皮帶正常運行。

2）單機方式：“方式選擇旋鈕”打到“單機”位置。先按“預(yù)警”，NF變?yōu)?后，將控制面板上“一部皮帶啟停旋鈕”“二部皮帶啟停旋鈕”“三部皮帶啟停旋鈕”打到“起”位置：先語音報警，后對應(yīng)的一部、二部、三部啟動皮帶，直至皮帶正常運行[5]。

3）維修方式：“方式選擇旋鈕”打到“維修”位置。先按“預(yù)警”，NF變?yōu)?后，將控制面板上“一部皮帶啟停旋鈕”、打到“起”位置：先語音報警，后一部啟動皮帶，直至皮帶正常運行；將二部、三部皮帶機頭接口箱對應(yīng)的“二部、三部皮帶啟停按鈕”“按下”，先語音報警（聽到皮帶語音報警后松開按鈕），后對應(yīng)的二部、三部啟動皮帶，直至皮帶正常運行。

2.2.2.2 停皮帶

1）自動方式：將“所有皮帶啟停旋鈕”打到“?！蔽恢茫科дＭ＼?。

2）單機方式：將“一部皮帶啟停旋鈕”“二部皮帶啟停旋鈕”“三部皮帶啟停旋鈕”打到“?！蔽恢?，對應(yīng)的一部、二部、三部皮帶正常停車。

3）維修方式：將“一部皮帶啟停旋鈕”打到“?！蔽恢?，一部皮帶正常停車；將二部、三部皮帶機頭接口箱對應(yīng)的“二部、三部皮帶啟停按鈕”“按一下”，對應(yīng)的二部、三部皮帶正常停車。

4）急停閉鎖、前方皮帶閉鎖保護(hù)、皮帶保護(hù)動作和沿線故障時，皮帶緊急停車。

3 應(yīng)用效果

3.1 1 m皮帶可跨越運輸巷的卸載延伸架

1）本設(shè)計研究在1 m皮帶機頭大架位置不變的情況下，將卸載部通過加高架，橫跨運輸大巷后延伸搭接至下部出煤系統(tǒng)上，簡化出煤系統(tǒng)，同時針對1 m皮帶卸載延伸架進(jìn)行模塊化設(shè)計，來達(dá)到其通用性。

2）通過本設(shè)計，免去了安裝地溝溜所帶來的大量施工負(fù)擔(dān)和減少一名崗位人員的投入。提高了檢修維護(hù)的效率，降低了事故率，提高了生產(chǎn)效率。

3.2 掘進(jìn)工作面皮帶集中控制系統(tǒng)

1）在較大程度上提高了皮帶的效率。集中控制的一個特點是響應(yīng)快，節(jié)約了皮帶開啟和停止運轉(zhuǎn)的以及系統(tǒng)開啟和關(guān)閉的時間。另一方面集中控制有較高的可靠性和安全性，大大降低了事故的發(fā)生率，節(jié)約了檢修和維護(hù)的時間。

2）系統(tǒng)統(tǒng)一控制，節(jié)約了崗位人員投入，減少了操作人員，一方面提高了人員利用率，另一方面操作人員減少降低了操作人員發(fā)生事故的可能性，對保障操作人員安全有很大保障，提高了安全效益。

3）通過集中控制可以實現(xiàn)皮帶的集中、自動化控制，能夠減少崗位人員數(shù)量，降低維護(hù)使用的人員投入，降低工人數(shù)量進(jìn)而降低人工成本，提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

連采掘進(jìn)工作面出煤系統(tǒng)的運行情況，將直接影響到工作面生產(chǎn)效率，根據(jù)寺河礦連采掘進(jìn)工作面出煤系統(tǒng)實際應(yīng)用中現(xiàn)存的不足，通過在連采掘進(jìn)工作面出煤系統(tǒng)綜合應(yīng)用卸載延伸架與皮帶集中控制系統(tǒng)，有效提高了連采掘進(jìn)工作面生產(chǎn)效率，節(jié)約了人力物力成本，該研究可為類似工況下的連采掘進(jìn)工作面出煤系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考。