雙螺桿自動(dòng)清煤裝置在掘進(jìn)巷道帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

李 俊

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)忻州窯礦，山西 大同 037001）

引言

帶式輸送機(jī)是煤礦、化工、冶金等領(lǐng)域中重要運(yùn)輸設(shè)備之一，其主要利用滾筒與環(huán)形輸送帶之間摩擦作用從而實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)運(yùn)輸物料，但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于頂板淋水、降塵作用等，導(dǎo)致輸送機(jī)運(yùn)輸物料中含水率高，在運(yùn)輸時(shí)滾筒上附著大量煤泥、雜物等，從而增加了帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力，同時(shí)滾筒附著煤泥后摩擦力降低，導(dǎo)致輸送帶出現(xiàn)打滑、跑偏現(xiàn)象，降低了帶式輸送機(jī)運(yùn)行效率；而帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)清煤裝置結(jié)構(gòu)簡單、自動(dòng)化水平低，實(shí)際清煤時(shí)清煤效果好，需人工二次清理，不僅增加了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，而且不利于施工安全。針對(duì)這一技術(shù)難題，忻州窯礦機(jī)掘隊(duì)過技術(shù)研究，對(duì)5322巷內(nèi)的SSJ-800型帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)了一套雙螺桿自動(dòng)清煤裝置，并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

1 5322巷概況

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)忻州窯礦5322巷位于位于忻州窯礦井田向斜西翼，工作面東部為14-3號(hào)層303盤區(qū)西翼集中回風(fēng)巷及機(jī)軌合一巷，南部為8320工作面（無煤柱），西部、北部為14-3號(hào)層實(shí)煤區(qū)[1-2]。

5322巷設(shè)計(jì)斷面：4.8 m寬×3.5 m高，設(shè)計(jì)長度477 m，然后向5320方向掘進(jìn)切眼，總工程量為8 013.6m3；巷道掘進(jìn)煤層為14-3號(hào)層，煤層最小3.29 m，最大4.02 m，平均3.66 m，工作面大致為背斜構(gòu)造，煤層走向?yàn)闁|，傾向北，煤層傾角1°～3°，平均2°，煤層頂?shù)装鍘r性如表1所示。

5322巷采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝，巷道EBZ200型掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)后部安裝一部轉(zhuǎn)載機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)與SSJ-800型帶式輸送機(jī)搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤，截止目前巷道已掘進(jìn)280 m；巷道在前期掘進(jìn)過程中由于受工作面噴霧降塵以及淋頭水影響，導(dǎo)致掘進(jìn)煤矸中含水率高，采用帶式時(shí)速送機(jī)進(jìn)行煤矸運(yùn)輸時(shí)，滾筒表面附著煤泥量大，造成輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏、打滑現(xiàn)象；傳統(tǒng)輸送滾筒清煤裝置易變形且清煤效果差，達(dá)不到預(yù)期清煤效果。

表1 5322巷掘進(jìn)的14-3號(hào)層頂?shù)装鍘r性匯總表

2 雙螺桿自動(dòng)清煤裝置主要結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 清煤裝置主要結(jié)構(gòu)

1）5322巷在掘進(jìn)過程中巷道內(nèi)帶式輸送機(jī)主要尾滾筒表面附著大量煤泥，所以決定對(duì)帶式輸送機(jī)尾滾筒處安裝一套雙螺桿自動(dòng)清煤裝置，該裝置主要由清煤刷、雙向螺桿、V型導(dǎo)向塊、滑竿、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪等部分組成，如圖1所示。

圖1 雙螺桿自動(dòng)清煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2）主動(dòng)輪直徑為150 mm，主動(dòng)輪通過軸承與尾滾筒軸承連接，從動(dòng)輪直徑為250 mm，從動(dòng)輪安裝在雙向螺桿軸承上，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間采用傳送帶連接[3]。

3）在距尾滾筒0.3 m處安裝一根滑竿，滑竿采用直徑為35 mm圓鋼焊制而成，滑竿兩端與尾滾筒固定連接，在滑竿上活動(dòng)連接一個(gè)清煤刷，清煤刷一端與雙向螺桿連接，另一端與尾滾筒接觸。

4）雙向螺桿安裝在距尾滾筒0.5 m處，雙向螺桿長度為0.8 m，雙螺桿兩端安裝一個(gè)V型導(dǎo)向塊，雙向螺桿通過導(dǎo)向塊可相向轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.2 裝置工作原理

帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，尾滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)主動(dòng)輪，主動(dòng)輪通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)后雙向螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，雙向螺桿旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)清煤刷沿滾筒軸向進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)清煤刷移動(dòng)至雙向螺桿端頭時(shí)通過V型導(dǎo)向塊過渡作用，從而實(shí)現(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)，清煤刷在運(yùn)動(dòng)過程中，刷把可對(duì)滾筒表面煤泥進(jìn)行清理。

3 雙螺桿自動(dòng)清煤裝置優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用效果

3.1 雙螺桿自動(dòng)清煤裝置優(yōu)缺點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)簡單：雙螺桿自動(dòng)清煤裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，裝置取材方便，便于操作維護(hù)，裝置在使用時(shí)故障率低。

2）裝置清煤效果好：傳統(tǒng)清煤裝置主要通過鋼板進(jìn)行清煤，但是當(dāng)鋼板與滾筒安裝距離較近時(shí)，很容易磨損滾筒，當(dāng)安裝距離較遠(yuǎn)時(shí)達(dá)不到預(yù)期清煤效果，而雙螺桿自動(dòng)清煤裝置主要通過清煤刷與滾筒接觸并進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，不僅對(duì)滾筒磨損小，而且清煤效果好[4-5]。

3）實(shí)用性強(qiáng)：該裝置可安裝在不同型號(hào)的帶式輸送機(jī)主副滾筒上，而且還可安裝在其他領(lǐng)域中如化工、運(yùn)輸、橋梁隧道等，實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣。

4）安全系數(shù)高：傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)采用鐵板進(jìn)行清煤時(shí)，清理的浮煤堆積在清煤板上，需人工進(jìn)行清理，而清煤板與上下輸送帶距離較近，當(dāng)輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行清煤時(shí)很容易傷人；而雙螺桿自動(dòng)清煤裝置在清煤板安裝漏煤嘴，煤泥沿漏煤嘴流入輸送機(jī)兩側(cè)，人工清理時(shí)安全系數(shù)高。

5）該裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還存在一些缺點(diǎn)，主要集中表現(xiàn)在以下幾方面：清煤刷與雙向螺桿必須固定好，若安裝不到位，清煤刷達(dá)不到預(yù)期清煤效果；帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生振動(dòng)影響，導(dǎo)致雙向螺桿位置出現(xiàn)振動(dòng)偏移，降低了清煤效果。

3.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

5322巷于2021年4月12日對(duì)巷道內(nèi)SSJ-800型帶式輸送機(jī)尾滾筒安裝了一套雙螺桿自動(dòng)清煤裝置，截止2021年9月8日5322巷已掘進(jìn)到位，通過5個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來看，帶式輸送機(jī)安裝雙螺桿自動(dòng)清煤裝置后，解決了輸送機(jī)滾筒表面附著煤泥量大等技術(shù)難題，降低了因滾筒附著煤泥導(dǎo)致帶式輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏、打滑現(xiàn)象，通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，5322巷在前期掘進(jìn)時(shí)因滾筒附著煤泥量導(dǎo)致輸送機(jī)跑偏、打滑故障率達(dá)47%，設(shè)備維修費(fèi)用達(dá)17.8萬元，而安裝雙螺桿自動(dòng)清煤裝置后帶式輸送機(jī)跑偏、打滑事故率降低至4%，預(yù)計(jì)全年設(shè)備維修費(fèi)用減少15余萬元，有效保障了巷道帶式輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，帶式輸送機(jī)滾筒附著煤泥是造成輸送機(jī)跑偏、打滑的重要原因之一，減少帶式輸送機(jī)滾筒煤泥量是保障帶式輸送機(jī)安全運(yùn)行的重要保障；所以忻州窯礦機(jī)掘隊(duì)對(duì)5322巷SSJ-800型帶式輸送機(jī)尾滾筒安裝了一套雙螺桿自動(dòng)清煤裝置，通過實(shí)際應(yīng)用效果來看，該裝置對(duì)滾筒清煤效果好，成本費(fèi)用低且便于操作維護(hù)，滿足采掘巷道高效運(yùn)輸需求，取得了顯著應(yīng)用成效。