綜采工作面帶式輸送機清煤裝置設(shè)計應(yīng)用

溫志杰

(中煤華晉集團有限公司 王家?guī)X礦，山西 運城 043300)

1 概述

中煤華晉集團有限公司王家?guī)X礦12316工作面位于123盤區(qū)北部，工作面東部為保護煤柱，南部為12314工作面，西部為2#煤中央輔運大巷，北部為12318采空區(qū)。

12316工作面設(shè)計走向長度為2 953 m，傾向長度為312 m，工作面回采煤層為2#煤層，平均厚度為5.4 m，平均傾角為2°，工作面煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層含1層～2層夾矸，且多為砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，12316工作面采用放頂煤回采工藝。

12316工作面采用DSJ-140/250/3×450型帶式輸送機進行運煤，輸送機具體參數(shù)如表1所示。

表1 DSJ-140/250/3×450型帶式輸送機技術(shù)參數(shù)

由于12316工作面回采的2#煤層屬于石炭系煤層，煤層內(nèi)含多層夾矸，工作面回采期間采用噴霧降塵，致使工作面在回采過程中原煤內(nèi)大塊煤矸量大、煤泥多，導(dǎo)致工作面回采前期帶式輸送機經(jīng)常發(fā)生跑偏、斷帶等故障，嚴重制約著工作面安全高效生產(chǎn)。

2 回采前期帶式輸送機主要存在問題

2.1 拉“回頭煤”現(xiàn)象嚴重

由于12316工作面回采的原煤煤泥量大，帶式輸送機在運煤過程中輸送帶粘煤現(xiàn)象嚴重，而傳統(tǒng)清帶器對皮帶煤壁清理效果差，導(dǎo)致輸送機在周期運轉(zhuǎn)時，卸載滾筒處附著煤泥量大，且大量煤泥隨輸送帶從機頭又拉回至機尾，從而形成“回頭煤”,回頭煤不僅導(dǎo)致巷道內(nèi)撒煤嚴重、撒煤量大，增加了巷道煤泥清理難度，而且回頭煤在輸送帶與托輥、滾筒之間，增加了輸送帶磨損，很容易造成輸送帶跑偏現(xiàn)象。

2.2 輸送帶斷裂

12316工作面在前期回采過程中運輸距離長，由于輸送機在運輸物料時物料布置不均勻、物料內(nèi)有大塊煤矸等導(dǎo)致輸送機跑偏以及輸送機機架扭曲等，致使輸送帶出現(xiàn)撒煤現(xiàn)象，撒煤后很多煤矸灑落在機架上，造成輸送帶摩擦受力，使得輸送帶在運輸方向受力不均，從而造成輸送帶撕帶事故。

2.3 機尾皮帶跑偏

工作面回采過程中隨著工作面推進，不斷縮短輸送機距離，輸送機自移尾在移動過程中，尾部卸煤漏斗位置也在發(fā)生變動。當(dāng)卸煤漏斗布置在H架不穩(wěn)定或輸送機機架扭曲位置時，在運輸煤矸過程中很容易造成尾部輸送帶跑偏現(xiàn)象；同時轉(zhuǎn)載機載向輸送機卸載煤矸時，由于煤流速度快、煤流量不均等，使煤流對尾部輸送帶產(chǎn)生瞬間沖擊作用力，同樣也會造成輸送帶跑偏。

3 輸送機清煤裝置優(yōu)化應(yīng)用

為了實現(xiàn)高效清理輸送帶煤泥的目的，解決因煤泥導(dǎo)致輸送帶跑偏、撕帶、撒煤等技術(shù)難題，王家?guī)X煤礦決定在12316工作面帶式輸送機機頭處安裝液壓清煤器，在輸送機機尾處安裝雙向螺桿清煤器。

3.1 液壓清煤器結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1.1 液壓清煤器結(jié)構(gòu)

12316工作面帶式輸送機機頭處安裝的液壓清煤器主要由清煤器、液壓千斤頂和連接板等部分組成，如圖1所示。

圖1 液壓清煤器結(jié)構(gòu)示意圖

(1) 清煤器主要由夾板、清煤皮帶兩部分組成，其中夾板由長度為1.2 m、寬度為0.3 m的鋼板制成，在夾板上有3個直徑為20 mm圓孔，兩個夾板之間安裝一根清煤皮帶，夾板兩側(cè)固定在連接板上。

(2) 液壓千斤頂直徑為800 mm，千斤頂行程為0.5 m～1.5 m，每個清煤器配套兩根千斤頂，千斤頂與連接板連接。

(3) 連接板長度為1.5 m、寬度為10 mm，連接板一端與皮帶頭大架采用螺栓活動連接，皮帶兩側(cè)的連接板之間安裝兩塊清煤器，清煤器布置間距為0.4 m。

3.1.2 工作原理

(1) 液壓清煤器安裝在距機頭1.5 m處。首先將兩根液壓千斤頂安裝在輸送帶兩側(cè)；然后在千斤頂上各安裝一個連接板，并采用螺母進行固定，連接板另一端與輸送機機頭大架連接；最后在連接板上安裝兩個清煤器。

(2) 液壓清煤器安裝完成后，通過升起液壓千斤頂將清煤器頂起，清煤器夾板之間的清煤皮帶與輸送帶接觸，實現(xiàn)清煤目的。

3.2 雙向螺桿清煤器結(jié)構(gòu)及工作原理

3.2.1 雙向螺桿清煤器結(jié)構(gòu)

12316工作面帶式輸送機機尾安裝的雙向螺桿清煤器主要由傳動輪、傳動帶、雙向螺桿、滑竿、清煤刷和V型導(dǎo)向塊等部分組成，如圖2所示。

(1) 傳動輪主要由主動輪和從動輪兩部分組成，其中主動輪直徑為150 mm，主動輪安裝在尾滾筒軸承一端，從動輪直徑為200 mm，從動輪安裝在雙向螺桿軸承一端，在主、從動輪之間安裝一個傳動帶，如圖2所示。

圖2 雙向螺桿清煤器結(jié)構(gòu)示意圖

(2) 滑竿安裝在距尾滾筒0.3 m處，滑竿上安裝一個清煤刷，清煤刷可在滑竿上自由活動，清煤刷一端與尾滾筒接觸，另一端通過V型導(dǎo)向塊安裝在雙向螺桿上。

(3) 雙向螺桿安裝在距尾滾筒0.5 m處，雙向螺桿上有螺旋槽，當(dāng)雙向螺旋桿轉(zhuǎn)動時可帶動清煤刷自動移動。

3.2.2 工作原理

(1) 帶式輸送機在運轉(zhuǎn)時尾滾筒通過主動輪、從動輪以及傳動帶帶動雙向螺桿轉(zhuǎn)動，螺桿轉(zhuǎn)動后帶動固定在雙向螺桿上的清煤刷，清煤刷可在滑竿上從一端移動到另一端，實現(xiàn)清煤刷對尾滾筒清煤的目的。

(2) 當(dāng)清煤刷從滑竿一端活動到另一端后，通過V型導(dǎo)向塊將清煤刷一端過渡至雙向螺桿另一側(cè)，清煤刷又可從一端滑動至另一端，從而保證了清煤刷在滑竿上周期往復(fù)移動實現(xiàn)清煤動作。

4 結(jié)束語

截止2020年12月3日12316工作面已回采結(jié)束，針對工作面回采前期帶式輸送機主要存在的問題，對原帶式輸送機清煤裝置進行優(yōu)化，通過5個月實際應(yīng)用效果來看，清煤裝置優(yōu)化后，提高了帶式輸送機運行穩(wěn)定性，降低了輸送機“拉回頭煤”、跑偏等現(xiàn)象，帶式輸送機斷帶、跑偏事故率降低了71%，設(shè)備維修費用減少了26余萬元，保證了12316工作面安全高效回采，取得了顯著應(yīng)用成效。