趙建昕

（大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司，山西 大同 037003）

1 概述

大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司8311工作面回采期間在2311巷安裝了一部DTL型帶式輸送機(jī)，機(jī)尾與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接，機(jī)頭與盤(pán)區(qū)帶式輸送機(jī)搭接，聯(lián)合進(jìn)行運(yùn)煤。由于工作面采煤過(guò)程中進(jìn)行降塵灑水，造成原煤濕度大，產(chǎn)生大量的煤泥，在運(yùn)輸時(shí)從自移尾兩側(cè)及運(yùn)輸皮帶兩側(cè)灑落，造成2311巷帶式輸送機(jī)底皮帶下方堆積大量煤泥，平均煤泥厚度達(dá)0.35m，不僅降低了巷道質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平，而且大量煤泥對(duì)輸送帶產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，降低了輸送機(jī)使用壽命。工作面回采前期，每班安排5人對(duì)2311巷煤泥進(jìn)行人工清理，但是受施工環(huán)境影響，人工清理煤泥不僅難度大，效率相對(duì)較低，每班清理煤泥不足6m3，而且輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)人工清理煤泥存在很大安全隱患，無(wú)法保證安全施工要求。對(duì)此，綜采一隊(duì)通過(guò)技術(shù)研究，設(shè)計(jì)了一套風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)。

2 風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)結(jié)構(gòu)組成

（1）風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)主要由清煤鏟板、傳動(dòng)軸、清煤耙手、風(fēng)盤(pán)、調(diào)節(jié)千斤、連接桿、托煤板、擋煤板、升降千斤、底板、托板、移動(dòng)輪等部分組成，如圖1所示。

圖1 礦用采掘工作面風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)結(jié)構(gòu)平面示意圖

（2）清煤鏟板主要由10mm鋼板焊制而成，鏟板尺寸為長(zhǎng)×寬=1.5×1.2m，在鏟板中部安裝兩個(gè)星型清煤耙手，耙手與鏟板之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行連接，耙手間距為1.0m。

（3）清煤耙手上轉(zhuǎn)動(dòng)軸采用兩根鏈接桿與錐齒輪進(jìn)行連接，錐齒輪采用傳動(dòng)軸與風(fēng)盤(pán)進(jìn)行連接。風(fēng)盤(pán)主要采用靜壓風(fēng)作為動(dòng)力，通過(guò)壓風(fēng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)清煤耙手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

（4）底板主要由厚度為6mm鋼板焊制而成，底板與清煤鏟板規(guī)格相同，在鏟板與底板之間安裝兩個(gè)調(diào)節(jié)千斤，主要用于鏟板開(kāi)啟后角度調(diào)節(jié)。在底板上安裝一個(gè)托煤板，托煤板與底板之間采用升降千斤進(jìn)行連接。

（5）在升降千斤頂端安裝卸煤把手，通過(guò)卸煤把手與卸煤裝置聯(lián)合作用可實(shí)現(xiàn)對(duì)托煤板內(nèi)煤泥進(jìn)行倒卸，如圖2所示。在底板下方安裝四個(gè)移動(dòng)輪，主要用于清煤機(jī)移動(dòng)。

圖2 礦用采掘工作面風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)結(jié)構(gòu)剖面示意圖

2.2 風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)工作原理

（1）首先將風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)通過(guò)移動(dòng)輪推至需要清理的采掘工作面或巷道，然后通過(guò)清煤鏟板下的調(diào)節(jié)千斤將清煤鏟板調(diào)整至合適的角度（調(diào)節(jié)范圍在30°）。

（2）清煤鏟板角度調(diào)節(jié)完成后，采用一根直徑為20mm軟管將風(fēng)盤(pán)與巷道內(nèi)靜壓風(fēng)管進(jìn)行連接，開(kāi)啟風(fēng)盤(pán)上風(fēng)量控制開(kāi)關(guān)，利用風(fēng)盤(pán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)器帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后帶動(dòng)清煤鏟板下方的二級(jí)傳動(dòng)錐形齒輪，錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)后通過(guò)連接桿分別帶動(dòng)兩個(gè)清煤耙手進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將煤泥通過(guò)清煤鏟板輸送至托煤板上。

（4）通過(guò)托煤板上的升降千斤，把托煤板升至運(yùn)輸皮帶上方合適高度，最后搬動(dòng)托煤板與千斤頂板相連的鏈接卡扣，經(jīng)卸煤裝置將托煤板上的煤及煤泥倒入輸送帶內(nèi)。

3 風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用效果分析

3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)

3.1.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）成本費(fèi)用低。風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，整套成本費(fèi)用為1.22萬(wàn)元，成本費(fèi)用相對(duì)較低，而且該裝置便于操作維護(hù)，故障率低，降低了裝置維修費(fèi)用。

（2）自動(dòng)化水平高。該裝置以靜壓風(fēng)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，通過(guò)清煤耙手直接將煤泥輸送至托煤板，全程無(wú)需專(zhuān)人對(duì)煤泥進(jìn)行清理，自動(dòng)化水平高。

（3）降低了勞動(dòng)成本費(fèi)用。傳統(tǒng)的清煤方式是人工鐵鍬清理，平均一個(gè)班需要5名工人進(jìn)行一個(gè)班的時(shí)間清理，在皮帶開(kāi)啟時(shí)還不能進(jìn)行清理作業(yè)，而使用該裝置一個(gè)人就能完成，并且開(kāi)啟皮帶過(guò)程也能進(jìn)行作業(yè)，不僅降低了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，而且該裝置清理煤泥效率高。

（4）安全性高。傳統(tǒng)清煤方式在下幫清煤時(shí)，因機(jī)械設(shè)備多，地方狹小，人工清理時(shí)在輸送機(jī)開(kāi)啟狀態(tài)下很容易發(fā)生事故，而采用該裝置進(jìn)行清理時(shí)施工人員無(wú)需進(jìn)入清理地點(diǎn)，提高施工安全作業(yè)系數(shù)。

（5）實(shí)用性強(qiáng)。風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)可用于不同復(fù)雜地質(zhì)條件下采掘工作面、硐室、巷道內(nèi)，受施工條件、地質(zhì)條件影響小，而且該裝置可用于其他領(lǐng)域如隧道、橋梁、建筑等，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用區(qū)域廣。

3.1.2 缺點(diǎn)

（1）該裝置以靜壓風(fēng)作為動(dòng)力，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用觀察發(fā)現(xiàn)，風(fēng)壓不得低于5MPa，但在實(shí)際中由于受采掘工作面施工影響，采區(qū)風(fēng)壓經(jīng)常出現(xiàn)不足現(xiàn)象，影響裝置正常使用。

（2）受煤泥影響二級(jí)錐形齒輪經(jīng)常出現(xiàn)卡塞、磨損現(xiàn)象，需定期進(jìn)行清理、更換，加大了裝置成本費(fèi)用。

3.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

8311工作面回采至470m處時(shí)采用風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)對(duì)2311巷進(jìn)行煤泥清理，截至2018年11月25日，8311工作面已回采至620m。通過(guò)對(duì)2311巷煤泥清理效果觀察發(fā)現(xiàn)，風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)清理煤泥效果好，清理后煤泥平均厚度低于0.10m，單位時(shí)間平均清理煤泥量4m3/h，每班可清理煤泥量達(dá)15m3。而且在煤泥清理過(guò)程中僅需一人操作即可，與傳統(tǒng)人工清理煤泥相比可節(jié)約勞動(dòng)成本費(fèi)用達(dá)1200元/班。

4 結(jié)束語(yǔ)

大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司綜采一隊(duì)研究設(shè)計(jì)的風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)，從實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，該裝置便于操作，移動(dòng)方便，清煤效果好，降低了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，保證了煤泥清理施工安全。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，再進(jìn)一步改進(jìn)供風(fēng)系統(tǒng)，穩(wěn)定風(fēng)壓，保證供風(fēng)質(zhì)量，優(yōu)化完善清煤機(jī)傳動(dòng)裝置，減少故障時(shí)間，風(fēng)動(dòng)清煤機(jī)不失為一有效的實(shí)用裝置。