趙科旗

（晉能集團長治有限公司石窟煤業(yè)， 山西 長治 047500）

引言

石窟煤業(yè)是資源整合保留礦井，受老早以前開采影響，先布置工作面存在的老空、舊巷嚴重制約正?；夭?，尤其是在頂板管理、安全管理方面存在極大的安全隱患。礦井現(xiàn)采用煤與水泥混合配比充填舊巷回采的方法，對工作面頂板下沉、漏頂冒矸控制均能達到良好的效果。充填所用的煤需從順槽膠帶輸送機上取，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，通過技術(shù)創(chuàng)新自制氣動式膠帶輸送機卸料器。該裝置利用壓風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)力作為動力源，在卸煤過程中能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，既能節(jié)約運煤時間，提高工作效率，減少人工勞動強度，又可確保生產(chǎn)安全[1]。

1 設(shè)計方式

1）氣動式膠帶輸送機自動卸料器結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3所示。

2）將卸料架連接在膠帶輸送機上，使膠帶輸送機的膠帶位于托輥架和卸煤刮板之間。

3）托輥架為矩形結(jié)構(gòu)，在其上面設(shè)置多個直托輥用以支撐膠帶，直托輥能夠支撐膠帶由凹形變平從而達到便于卸料的目的。托輥架兩個角分別通過銷軸與卸料架上的耳座連接，作為托輥架升降的支撐點，托輥架兩端與氣動裝置連接用以實現(xiàn)托輥架的升降，托輥架兩端上方分別設(shè)置有起吊環(huán)用于與氣動裝置鋼絲繩連接。

圖1 自動卸料器主視示意圖

圖2 自動卸料器側(cè)視示意圖

圖3 自動卸料器俯視示意圖

4）氣動裝置設(shè)置在卸料架托輥架的一側(cè)，包括氣缸、驅(qū)動桿、轉(zhuǎn)盤、鋼絲繩和變向輪，氣缸設(shè)置在卸料架立柱遠離托輥架的一側(cè)，氣缸豎直設(shè)置，其下部與氣缸底座連接，其上部與驅(qū)動桿連接，氣缸與驅(qū)動桿連接用以帶動驅(qū)動桿移動，驅(qū)動桿與轉(zhuǎn)盤連接，轉(zhuǎn)盤與卸料架上部的固定梁連接，轉(zhuǎn)盤的上部和下部分別與鋼絲繩連接，鋼絲繩繞過變向輪與托輥架的兩端連接，兩個變向輪分別設(shè)置在卸料架中部固定梁的兩端，用以調(diào)轉(zhuǎn)鋼絲繩與對應(yīng)托輥架兩端連接。

5）鋼絲繩的一端與轉(zhuǎn)盤上部固定連接，另一端繞過變向輪與托輥架起吊環(huán)連接，另一根鋼絲繩同樣布置。

6）氣動式膠帶輸送機卸料器不工作時，托輥架利用其自重落下；工作時，氣動裝置將托輥架升至水平位置，為卸煤做好準備。其中，氣缸工作帶動驅(qū)動桿移動，驅(qū)動桿帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，進而帶動鋼絲繩纏繞到轉(zhuǎn)盤上，使得托輥架上升直至水平。

7）卸煤刮板沿托輥架對角線方向設(shè)置在托輥架上方，一側(cè)與卸料架連接，一側(cè)設(shè)置有刮板撐桿，刮板撐桿的一端與卸煤刮板連接，另一端與卸料架通過銷軸連接，作為支撐點，上部與氣動裝置二鉸接用以實現(xiàn)卸煤刮板的升降，氣缸一側(cè)與卸料架上部固定連接，另一側(cè)與卸煤刮板上部連接，氣動式膠帶輸送機卸料器不工作時，氣缸收縮將卸煤刮板升起，工作時，氣缸將卸煤刮板落至膠帶輸送機的膠帶上，以達到卸煤的目的。

8）刮板撐桿設(shè)有兩個，一端與卸煤刮板一側(cè)連接，另一端與卸料架的立柱連接。其中，兩個刮板撐桿均與卸煤刮板的同一側(cè)連接，與相鄰的兩個立柱連接。

9）卸料架下部設(shè)置有轉(zhuǎn)動桿，用于帶動限位卡槽轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動桿兩端與卸料架立柱連接，轉(zhuǎn)動桿兩側(cè)分別設(shè)置有限位卡槽用于支撐被升起的托輥架。

10）當氣動裝置把托輥架升起后，轉(zhuǎn)動桿使限位卡槽轉(zhuǎn)到豎直方向，正好卡在托輥架底部用于支撐托輥架；當托輥架需下降時，轉(zhuǎn)動桿使限位卡槽轉(zhuǎn)到水平位置，使托輥架下降

11）氣缸的排氣口均與礦井壓風(fēng)管連接。

2 工作過程

1）膠帶運煤過程中，通過氣缸伸出行程推動驅(qū)動桿，使轉(zhuǎn)盤順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤通過纏繞鋼絲繩運動經(jīng)過變向輪吊起托輥架，托輥架上的托輥將輸送機膠帶底部托起，使其保持在水平狀態(tài)。

2）旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動桿使限位卡槽達到垂直狀態(tài)，限位卡槽卡住托輥架底部使其固定。

3）控制氣缸緩慢降下卸煤刮板，膠帶運行中的煤沿著卸煤刮板滑下，達到自動卸煤的目的。

3 應(yīng)用情況

1）氣動式膠帶輸送機自動卸料器在30107工作面運輸順槽兩條舊巷處安裝，運行效果良好。

2）順槽皮帶帶寬800 mm，H架為10號槽鋼，橫梁為鋼管，在舊巷與膠帶巷交叉口位置，將卸料架架設(shè)于皮帶上，兩側(cè)固定牢固。

3）作業(yè)時從運行皮帶上自動取煤或矸作為填充料，該卸料器制作成本低，操作方便，且使用維護費用低，適用領(lǐng)域廣。

4）卸料器制作、安裝完成后，達到了安全卸煤的效果。運行后節(jié)約了運煤時間，使充填舊巷任務(wù)提前1個月完成，節(jié)約費用50萬元。

5）氣動膠帶卸料器能夠在皮帶運行中根據(jù)需求量隨時取煤，且卸煤能力強，降低了人工勞動強度，提高了工作效率，每班節(jié)約工人4人。

6）氣動膠帶卸料器自動卸煤可替代人工卸煤[2]，舊巷填充完后對裝置進行拆除，可重復(fù)利用。

4 結(jié)語

氣動式膠帶輸送機自動卸料器的設(shè)計及應(yīng)用解決了現(xiàn)場工作中的難題，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、結(jié)實耐用、成本低、適用性強，有效減輕了工人勞動強度，提高了工作效率[3]。裝置已取得國家專利，下一步將在全公司所屬煤礦范圍內(nèi)進行推廣應(yīng)用。