胡志軍

（大同煤礦集團(tuán)白洞礦業(yè)有限公司， 山西 大同 037003）

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及千萬噸礦井的不斷建成，煤礦各類采掘設(shè)備不斷升級(jí)，刮板輸送機(jī)作為煤礦最主要的運(yùn)輸工具之一，也在煤礦的生產(chǎn)中不斷改造。隨著礦井服務(wù)年限的增高，大量的優(yōu)質(zhì)煤田已經(jīng)開采完畢，煤礦均面臨著開采地質(zhì)條件較差的工作面。在地質(zhì)條件較差的工作面進(jìn)行回采，會(huì)造成刮板輸送故障率提高、磨損嚴(yán)重等情況[1]。

大同煤礦集團(tuán)白洞礦業(yè)有限公司井下掘進(jìn)巷道主要采用40T 刮板輸送機(jī)，輸送機(jī)電機(jī)功率為40 kW，最大運(yùn)輸距離為300 m，運(yùn)輸量為150 t/h，由于輸送機(jī)安裝質(zhì)量差、安裝地質(zhì)條件復(fù)雜以及設(shè)備自動(dòng)化水平低等，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，不僅降低了掘進(jìn)巷道運(yùn)輸效率，加大了設(shè)備維修費(fèi)用，而且很容易發(fā)生重大煤礦機(jī)電事故，威脅著巷道掘進(jìn)安全。對(duì)此維修二隊(duì)分析了掘進(jìn)巷道刮板輸送機(jī)常見故障，并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)[2]。

1 刮板輸送機(jī)主要存在問題

1.1 卡鏈問題

卡鏈?zhǔn)菍?shí)際生產(chǎn)中最常出現(xiàn)的故障。技術(shù)人員

通過分析發(fā)現(xiàn)，在巖巷掘進(jìn)時(shí)出現(xiàn)卡鏈的概率要比在煤巷大的多。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，

掘進(jìn)巷道在開掘巖巷時(shí)，由于巖巷的泥巖遇到水后

會(huì)產(chǎn)生大量泥漿，這些泥漿會(huì)不斷流入刮板機(jī)改向鏈輪和壓鏈板下，當(dāng)這些泥漿遇到空氣干燥后，會(huì)形

成大量堅(jiān)硬的泥漿塊。如果刮板輸送機(jī)在這種情況下啟動(dòng)運(yùn)行后，泥漿塊產(chǎn)生的巨大阻力會(huì)造成鏈輪

組處和壓鏈板下卡鏈[3]。

1.2 大坡度運(yùn)輸能力下降問題

刮板輸送機(jī)在巷道采掘時(shí)通常會(huì)與水平面存在10°左右的夾角，這是為了保證輸送機(jī)上機(jī)尾處的物料能夠順利運(yùn)送到轉(zhuǎn)載機(jī)。如果刮板輸送機(jī)與水平面的夾角過大時(shí)，會(huì)造成刮板輸送機(jī)由于動(dòng)力不足無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)力學(xué)角度分析計(jì)算得出，當(dāng)刮板輸送機(jī)在巷道采掘時(shí)與水平面存在15°左右的夾角，此時(shí)刮板輸送機(jī)沿著刮板槽方向上物料運(yùn)送的阻力為水平方向的2.5 倍。

1.3 揚(yáng)塵問題

刮板輸送機(jī)的物料在落入轉(zhuǎn)載機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，若在落差較大的地方揚(yáng)塵更大。這不僅會(huì)對(duì)工作人員的健康造成損害，揚(yáng)塵濃度過大時(shí)還會(huì)造成工作面能見度差，當(dāng)揚(yáng)塵濃度達(dá)到一定極限時(shí)甚至?xí)l(fā)生爆炸[4]。

2 優(yōu)化改進(jìn)措施

2.1 卡鏈問題的改進(jìn)措施

2.1.1 液壓馬達(dá)的改進(jìn)

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)力不足是造成刮板輸送機(jī)卡鏈現(xiàn)象的主要原因。為了解決這一問題，技術(shù)人員對(duì)電機(jī)馬達(dá)進(jìn)行改裝。煤礦刮板輸送機(jī)通常采用的馬達(dá)為單液壓馬達(dá)，為了增加馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力，可以將單液壓馬達(dá)改為雙液壓馬達(dá)。改變馬達(dá)后，在后期還需技術(shù)人員對(duì)刮板輸送機(jī)內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)重新修改[5]。

2.1.2 改向鏈輪組的改進(jìn)

由于刮板輸送機(jī)改向鏈輪采用開口式鏟尖，這就很容易造成鏟尖區(qū)域被大量的碎煤堆積。由于刮板輸送機(jī)上鏈的運(yùn)行方向與掘進(jìn)機(jī)相反，即使鏟尖區(qū)域堆滿碎煤也不會(huì)影響刮板輸送機(jī)正常運(yùn)輸，改向鏈輪出現(xiàn)卡鏈的情況比較小，然而當(dāng)鏟尖區(qū)域有大塊堅(jiān)硬巨巖時(shí)，由于巨巖硬度較大不能破碎，就會(huì)造成刮板輸送機(jī)出現(xiàn)卡鏈現(xiàn)象。為了避免刮板輸送機(jī)出現(xiàn)以上卡鏈情況，技術(shù)人員通過以下方法對(duì)改向鏈輪組進(jìn)行改進(jìn)。技術(shù)人員將改向鏈輪組上鏈道的空隙進(jìn)行縮減，防止大塊煤巖進(jìn)入鏈道空隙，同時(shí)使用蓋板將改向鏈輪組鏟尖區(qū)罩住，這樣可以避免大塊煤巖掉入刮板輸送機(jī)上，此外技術(shù)人員還在刮板輸送機(jī)上加裝鋼刷，這樣即使有大塊巖石掉入刮板鏈上也會(huì)被鋼刷清理。

2.1.3 壓鏈板的改進(jìn)

掘進(jìn)巷道在開掘巖巷時(shí)，由于巖巷的泥巖遇到水后會(huì)產(chǎn)生大量泥漿，這些泥漿遇到空氣干燥后會(huì)形成大量堅(jiān)硬的泥漿塊，造成刮板輸送機(jī)發(fā)生卡鏈?zhǔn)鹿?。為了降低刮板輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)的阻力，施工人員將刮板輸送機(jī)上的壓鏈板拆除，同時(shí)在刮板鏈兩側(cè)加裝滾輪，同時(shí)增大刮板鏈與鏈道間的間隙，確保刮板鏈與鏈道有足夠的空間不接觸。改進(jìn)后的刮板處于開放式運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)依靠軸承滾輪能夠大大降低輸送機(jī)的運(yùn)輸阻力。

2.2 大坡度問題的改進(jìn)措施

如果刮板輸送機(jī)與水平面的夾角過大時(shí)，會(huì)造成刮板輸送機(jī)由于動(dòng)力不足無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了解決這一問題，技術(shù)人員首先將電機(jī)單液壓馬達(dá)更換為雙液壓馬達(dá)，其次對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，將原來固定式刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)為可調(diào)角度式刮板輸送機(jī)，這樣即使巷道存在角度時(shí)也可以通過改變輸送機(jī)角度來減小輸送機(jī)水平方向的夾角。

2.3 揚(yáng)塵問題的改進(jìn)措施

為了能夠避免刮板輸送機(jī)在落差較大處產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，技術(shù)人員采用過渡膠帶皮設(shè)計(jì)了一套緩沖帶來減少揚(yáng)塵。

在刮板輸送機(jī)機(jī)頭、中部以及機(jī)尾分別安裝了一套聯(lián)鎖自動(dòng)灑水降塵裝置，該裝置與輸送機(jī)電機(jī)聯(lián)鎖，當(dāng)輸送機(jī)開啟后灑水裝置氣動(dòng)噴霧降塵，從而降低了人工散水降塵勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度。

3 改進(jìn)效果

大同煤礦集團(tuán)白洞礦業(yè)有限公司維修二隊(duì)分析了掘進(jìn)巷道40T 刮板輸送機(jī)在使用過程中常見故障，并提出了合理的優(yōu)化改進(jìn)措施，通過實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著應(yīng)用效果：

1）經(jīng)過優(yōu)化措施改進(jìn)后的刮板輸送機(jī)在使用時(shí)未出現(xiàn)3 次以上事故，通過實(shí)踐證明，此次改進(jìn)大大降低了刮板輸送機(jī)在掘進(jìn)生產(chǎn)時(shí)的事故概率。

2）刮板輸送機(jī)經(jīng)過改造后能夠在坡度較大、巖石硬度較大、水量較大等各類掘進(jìn)工作面使用，大大提高了刮板輸送機(jī)的使用范圍。

3）通過優(yōu)化改進(jìn)后，刮板輸送機(jī)在使用過程中粉塵質(zhì)量濃度控制在30 mg/m3以下，大大降低了作業(yè)環(huán)境粉塵濃度，提高了作業(yè)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化。