新景礦帶式輸送機(jī)清理堆煤裝置的研究

武杰杰

（華陽(yáng)新材料科技集團(tuán)有限公司 能源銷售集團(tuán)，山西 陽(yáng)泉 045000）

0 引言

帶式輸送機(jī)是煤礦綜采工作面的關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備，在當(dāng)前采煤技術(shù)和綜采設(shè)備自動(dòng)化水平不斷提升的背景下，帶式輸送機(jī)越來(lái)越朝著大運(yùn)量、長(zhǎng)距離以及高運(yùn)速的方向發(fā)展。但在實(shí)際生產(chǎn)中，帶式輸送機(jī)存在輸送帶跑偏、斷裂等事故，主要原因包括輸送帶沿線不平、托輥調(diào)整位置不合理等，加之煤礦井下工作面環(huán)境相對(duì)潮濕惡劣，導(dǎo)致機(jī)尾滾筒上粘附有煤泥，加劇了輸送帶跑偏事故的發(fā)生概率。通常會(huì)在帶式輸送機(jī)機(jī)尾滾筒上安裝接煤板緩解跑偏的問(wèn)題，但是效果不佳；也通過(guò)人工對(duì)堆煤、煤泥等進(jìn)行處理，但是該種方式增加了操作人員的工作強(qiáng)度，并且也存在較大的安全隱患。因此，本文以新景礦DTJ-120/2x250 型帶式輸送機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了帶式輸送機(jī)自清理堆煤裝置，保證設(shè)備高效、安全的實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸任務(wù)。

1 帶式輸送機(jī)堆煤現(xiàn)狀分析

新景礦DTJ-120/2x250 型帶式輸送機(jī)輸送帶寬度為1000 mm，在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中的平均運(yùn)輸速度為3.15 m/s，輸送帶的總長(zhǎng)度為648.7 m；帶式輸送機(jī)在部分區(qū)域?yàn)閮A斜狀態(tài)，最大傾斜角為16°。該帶式輸送機(jī)采用雙電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，分別在機(jī)頭和機(jī)尾位置各布置1 臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，采用變頻軟啟動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，配套電動(dòng)機(jī)的額定功率為500 kW，電動(dòng)機(jī)與滾筒之間所配置的減速器的傳動(dòng)比為31.5，配套的逆止器可提供的扭矩為200 kN，配套盤式制動(dòng)器電機(jī)的額定功率為5.5 kW，輸送帶的型號(hào)為MT688-2008，配套液壓張緊裝置可提供的最大張緊力為200 kN，張緊裝置電機(jī)的額定功率為16.5 kW，該張緊裝置布置于帶式輸送機(jī)的機(jī)頭位置。

新景礦DTJ-120/2x250 型帶式輸送機(jī)在卸煤過(guò)程中，工作面為減少粉塵配套有降塵裝置，導(dǎo)致煤炭容易粘附在輸送帶上。當(dāng)煤炭粘附在輸送帶下時(shí)容易粘附于滾筒上，導(dǎo)致輸送帶跑偏；當(dāng)所粘附煤炭的量較多時(shí)會(huì)造成輸送帶斷裂，嚴(yán)重威脅輸送機(jī)安全、高效運(yùn)行。針對(duì)這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)對(duì)堆煤進(jìn)行兩次清掃，即通過(guò)在機(jī)頭和機(jī)尾卸載滾筒安裝清掃裝置，先后2 次對(duì)堆煤進(jìn)行清理，保證輸送帶的堆煤、煤泥等雜質(zhì)清理干凈。

2 清理堆煤裝置的設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，清理堆煤裝置分為機(jī)頭堆煤清理裝置和機(jī)尾堆煤清理裝置。分別對(duì)機(jī)頭和機(jī)尾的兩類堆煤清理裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1 機(jī)頭堆煤清理裝置的設(shè)計(jì)

新景礦DTJ-120/2x250 型帶式輸送機(jī)的機(jī)頭位置已經(jīng)安裝了一套堆煤清理裝置，為增加機(jī)頭堆煤清理裝置對(duì)堆煤的清理效果，在此基礎(chǔ)上為其增加一套動(dòng)力清掃裝置，最終的機(jī)頭堆煤清掃裝置在帶式輸送機(jī)的安裝情況如圖1 所示。

圖1 機(jī)頭堆煤清理裝置的安裝效果Fig.1 Installation effect of head coal pile cleaning device

由圖1 可知，V 帶傳動(dòng)裝置帶動(dòng)清掃器與輸送帶運(yùn)行方向相反，增加了對(duì)輸送帶上堆煤的清理力度。該機(jī)頭堆煤清理裝置可通過(guò)其所配套的彈簧對(duì)清掃器與輸送帶之間的距離進(jìn)行控制，當(dāng)時(shí)清掃器在長(zhǎng)期工作后出現(xiàn)磨損導(dǎo)致清理效果不佳時(shí)，可通過(guò)彈簧縮短清掃器與輸送帶之間的距離，保證對(duì)堆煤的清理效果。此外，所設(shè)計(jì)的自清理裝置便于維修。

機(jī)頭堆煤清理裝置的V 帶傳動(dòng)裝置的大帶輪與卸載滾筒的尺寸一致，V 帶傳功裝置的小帶輪配套的直徑根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定為1350 mm。

機(jī)頭堆煤清理裝置對(duì)清掃器材料的要求較高，所選的材料既要保證對(duì)堆煤、粘附煤泥的清理效果，還要避免清掃器對(duì)輸送帶造成損傷。因此，清掃器可選用PVC 材料整體鑄成或木質(zhì)的棘輪，區(qū)別在于基于PVC 材料鑄成的清掃器壽命較長(zhǎng)且質(zhì)量好，但是成本高；而木質(zhì)的棘輪雖然成本低、制造簡(jiǎn)便，但是壽命短。綜合考慮定期維護(hù)成本、維護(hù)次數(shù)增加所導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所導(dǎo)致的損失，選用由PVC 材料直接鑄成的清掃器。

2.2 機(jī)尾堆煤清理裝置的設(shè)計(jì)

新景礦目前對(duì)機(jī)尾位置的堆煤主要依靠人力進(jìn)行清理，該種清理方式不僅清理效率低，勞動(dòng)人員的工作強(qiáng)度較大，而且還存在較大的安全隱患。因此，在輸送帶機(jī)尾的回空段設(shè)計(jì)安裝V 形清理裝置，重點(diǎn)對(duì)機(jī)尾滾筒所粘附的煤泥進(jìn)行清理，具體安裝效果如圖2 所示。

圖2 機(jī)尾清理裝置安裝效果Fig.2 Installation effect of tail cleaning device

由圖2 可知，V 形清理裝置通過(guò)槽鋼固定于滾筒一側(cè)，當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，V 形清理裝置將滾筒上所粘附的煤泥、煤垢等雜質(zhì)清理。現(xiàn)場(chǎng)工作人員只需定期對(duì)落至地面的煤泥、煤垢進(jìn)行清理即可，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了清理效率，獲得較好的清理效果。

機(jī)尾清理裝置對(duì)滾筒上粘附煤泥的清理效果在很大程度上取決于V 形清理裝置的安裝情況。為獲取最大的清理效果，根據(jù)新景礦實(shí)際情況，將清理裝置安裝在滾筒中心線以下，同時(shí)為避免長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致清理裝置不穩(wěn)定的情況，采用槽鋼焊接的方式將其固定在框架結(jié)構(gòu)上。

實(shí)踐表明，采用機(jī)頭堆煤清理和機(jī)尾滾筒清理的雙清理裝置可提升對(duì)堆煤、煤泥、煤垢等雜質(zhì)的清理效率，降低了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了新景礦存在的安全隱患，為后期保證帶式輸送機(jī)的安全、高效運(yùn)輸?shù)於ɑA(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

帶式輸送機(jī)為煤礦綜采工作面的主要運(yùn)輸設(shè)備，其主要承擔(dān)煤炭的運(yùn)輸任務(wù)。新景礦DTJ-120/2x250 型帶式輸送機(jī)在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，由于噴霧降塵裝置的作用容易在輸送帶、滾筒上粘附煤泥或煤垢，不僅會(huì)加劇輸送帶跑偏事故的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致輸送帶斷裂，影響帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)陌踩院瓦\(yùn)輸效率。鑒于傳統(tǒng)清理裝置效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大以及存在安全隱患的問(wèn)題，在原清理裝置的基礎(chǔ)上增加了機(jī)頭的V 帶傳動(dòng)裝置和機(jī)尾的V 形清掃器。通過(guò)實(shí)踐表明，所設(shè)計(jì)的機(jī)頭、機(jī)尾清理裝置解決了設(shè)備打滑、輸送帶跑偏的問(wèn)題，對(duì)于提升運(yùn)輸效率和安全性具有重要意義。