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        南山煤礦二水平裝載自動(dòng)擋水煤裝置的研制與應(yīng)用

        2016-12-31 00:00:00邴龍海
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年29期

        摘 要:文章主要闡述了在安全第一理念的形式下,為了盡量避免跑水煤沖傷人員事故的發(fā)生,應(yīng)采取必要有效的方式加以控制,研制自動(dòng)擋水煤裝置。

        關(guān)鍵詞:自動(dòng)擋水煤裝置;安全第一;控制

        1 概述

        通過(guò)二水平裝載自動(dòng)擋水煤裝置的應(yīng)用有效控制了二水平裝載跑水煤時(shí)對(duì)人員的傷害和對(duì)設(shè)備的損壞,同時(shí)減少了跑水煤壓住皮帶影響生產(chǎn)情況的發(fā)生,同時(shí)降低了人員清理跑出的水煤的工作量。

        2 研制自動(dòng)擋水裝置原因

        龍煤礦業(yè)集團(tuán)鶴崗分公司南山煤礦新井井塔位于南山煤礦工業(yè)廣場(chǎng)中部,井塔高度為64米,裝設(shè)兩臺(tái)多繩摩擦式提升絞車(chē),新井井口為混合井,其中3.25M絞車(chē)為專(zhuān)用提煤絞車(chē),擔(dān)負(fù)著全礦二水平的提煤任務(wù),提煤量占全礦產(chǎn)量的1/2左右。3.25M絞車(chē)服務(wù)水平有:井下一個(gè)水平(即二水平裝載),地面一個(gè)水平(即井塔四樓卸載),提升高度為570米。其中二水平裝載作業(yè)方式為先將二水平強(qiáng)力機(jī)卸載至煤倉(cāng)內(nèi)的原煤通過(guò)給煤機(jī)卸至帶式輸送機(jī)上,再由其轉(zhuǎn)載至定重量斗,最后控制裝入提煤箕斗中,提升至井上。

        南山煤礦是一個(gè)老煤礦,成型的采掘工作面已經(jīng)不多,采掘條件相當(dāng)惡劣,工作面復(fù)雜、水量大,而且隨著標(biāo)準(zhǔn)化的提高,灑水噴霧系統(tǒng)的大量使用,使采掘運(yùn)輸系統(tǒng)相對(duì)潮濕,最終使原煤含水量增加,并且在采煤工作面收尾時(shí),由于出煤量減少,而混入原煤的水量基本保持不變,使原煤中含水量較大,形成水煤。當(dāng)水煤形成后,其最終將進(jìn)入煤倉(cāng),由于給煤機(jī)為K4型多底板給煤機(jī),其無(wú)閘門(mén)無(wú)法控制水煤,在給煤機(jī)向帶式輸送機(jī)卸載原煤時(shí),大量快速涌出,即形成跑水煤。由于二水平裝載采用皮帶轉(zhuǎn)載,皮帶工必須在裝載二層進(jìn)行作業(yè),以便觀察皮帶運(yùn)行情況,發(fā)生跑水煤情況時(shí),由于大量水煤快速涌出,經(jīng)常導(dǎo)致帶式輸送機(jī)被水煤埋住無(wú)法正常運(yùn)行,嚴(yán)重影響了提煤生產(chǎn)任務(wù),同時(shí)其中還可能夾雜大塊原煤,可能將皮帶工沖傷。

        3 工作原理

        在安全第一理念的形式下,為了盡量避免跑水煤沖傷人員事故的發(fā)生,應(yīng)采取必要有效的方式加以控制。具體方法為研制可控制閘門(mén),當(dāng)跑水煤時(shí),將閘門(mén)手動(dòng)落下,擋住大量涌出的水煤,避免大量水煤通過(guò)給煤機(jī)直接涌出。但是實(shí)際效果不理想,由于跑水煤時(shí),發(fā)生的時(shí)間短、速度快,皮帶工來(lái)不及落下閘門(mén),后研制自動(dòng)控制的閘門(mén)進(jìn)行控制。具體實(shí)施方法為:在給煤機(jī)口安設(shè)了自制弧形閘門(mén),使用風(fēng)缸(直徑180mm,行程600mm)來(lái)控制閘門(mén)的起落,風(fēng)缸供風(fēng)管路上安設(shè)二位四通電磁閥來(lái)控制(型號(hào)為:Q25D2-25),煤位傳感器安設(shè)在給煤機(jī)出口上方,微動(dòng)探頭下用鐵鏈連接一小塊鐵板,將探頭信號(hào)傳輸至繼電器上,繼電器控制電磁閥,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門(mén)的控制。

        工作原理為:在電磁閥內(nèi)部含有密閉的腔,腔的中間是活塞,腔的兩面是兩塊電磁鐵,一旦電磁鐵線圈通電,閥體便受力被吸引至通電電磁鐵方向;而在腔的不同位置都開(kāi)有通孔,連接著不同的風(fēng)管,因此可通過(guò)控制閥體的移動(dòng)來(lái)選擇開(kāi)啟那部分排風(fēng)孔;由于進(jìn)風(fēng)孔處于常開(kāi)狀態(tài),閥體的移動(dòng)使得風(fēng)體進(jìn)入不同的排風(fēng)管,風(fēng)的壓力推動(dòng)風(fēng)缸的活塞,進(jìn)而推動(dòng)活塞桿,從而帶動(dòng)機(jī)械裝置。利用這種原理,便可實(shí)現(xiàn)通過(guò)控制電磁鐵電流通斷來(lái)控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的功能。在氣動(dòng)回路中,電磁控制換向閥的作用是控制氣流的通、斷或是改變壓縮空氣的流動(dòng)方向。利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁力的作用推動(dòng)閥芯切換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣流的換向。按電磁控制部分對(duì)換向閥推動(dòng)方式的不同,又可以分為直動(dòng)式電磁閥和先導(dǎo)式電磁閥,在風(fēng)缸供風(fēng)管路上安設(shè)二位四通電磁閥又屬于先導(dǎo)式電磁閥,先導(dǎo)式電磁閥通電時(shí),電磁力驅(qū)動(dòng)先導(dǎo)閥打開(kāi)先導(dǎo)閥,主閥上腔壓力迅速下降,在主閥上下腔內(nèi)形成壓差,依靠介質(zhì)壓力推動(dòng)主閥關(guān)閉件上移,閥門(mén)開(kāi)啟;斷電時(shí),彈簧力把先導(dǎo)閥關(guān)閉,入口介質(zhì)壓力通過(guò)先導(dǎo)孔迅速進(jìn)入主閥上腔在上腔內(nèi)形成壓差,從而使主閥關(guān)閉。二位四通閥中的二位就是指兩個(gè)工作位,一個(gè)通電位,一個(gè)斷電位;四通,是指四個(gè)接口,分別是:1進(jìn)氣口;2,3都為工作口;4為排空口。

        平時(shí)給煤機(jī)給煤時(shí),由于正常給煤不存在噴射情況,無(wú)法觸及煤位傳感器,讓閘門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài),對(duì)整個(gè)作業(yè)無(wú)影響;當(dāng)發(fā)生跑水煤情況時(shí),由于水煤大量快速涌出,噴射的水煤撞到煤位開(kāi)關(guān)的小鐵板上,觸動(dòng)其發(fā)出信號(hào)并傳送至繼電器上,繼電器控制電磁正向打開(kāi),壓力風(fēng)源進(jìn)入風(fēng)缸內(nèi)控制閘門(mén)下落,擋住大量涌出的水煤,從而控制水煤大量涌出帶來(lái)的沖擊力和對(duì)人員產(chǎn)生的危害。同時(shí)為了平時(shí)進(jìn)行控制,還安設(shè)了控制按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制閘門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉。

        通過(guò)二水平裝載自動(dòng)擋水煤裝置的應(yīng)用有效控制了二水平裝載跑水煤時(shí)對(duì)人員的傷害和對(duì)設(shè)備的損壞,同時(shí)減少了跑水煤壓住皮帶影響生產(chǎn)情況的發(fā)生,同時(shí)降低了人員清理跑出的水煤的工作量。運(yùn)行狀態(tài)良好,效果顯著。

        這次過(guò)二水平裝載自動(dòng)擋水煤裝置的研制,讓我們看到了利用可用的材料配件等,發(fā)揮智慧,不但可以避免跑煤傷人事故的發(fā)生,還降低了工人的勞動(dòng)量,在礦山利用這種創(chuàng)新思維對(duì)其它煤倉(cāng)口裝載系統(tǒng)進(jìn)行改造,推廣此項(xiàng)經(jīng)驗(yàn),具有十分必要的意義。

        作者簡(jiǎn)介:邴龍海(1983-),工程師,2006年畢業(yè)于黑龍江工程學(xué)院電氣自動(dòng)化本科專(zhuān)業(yè),現(xiàn)任龍煤集團(tuán)鶴崗分公司南山礦動(dòng)力科主任工程師職務(wù)。

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