白 虎，周邦遠(yuǎn)，王 麗，沈 節(jié)，李 強(qiáng)，黎 亮，蒲海峰

(四川華鎣山廣能集團(tuán)嘉華機(jī)械有限責(zé)任公司，四川廣安638600)

薄煤層工作面煤層厚度小于1.3m，而巷道高度一般高于2m，工作面底板與巷道底板之間有一定高度差，常見(jiàn)的問(wèn)題是大量浮煤堆積在巷道中難以清理。為此專(zhuān)門(mén)研制了浮煤回收裝置，用于緩傾斜薄煤層綜采工作面巷道中浮煤清理，解決了巷道中浮煤清理難題，并在廣能集團(tuán)李子埡煤礦中成功應(yīng)用。

1 結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

SGD396/15浮煤回收裝置主要由推移梁、機(jī)頭座、推移箱和弧形刮板機(jī)組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 SGD396/15浮煤回收裝置結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1.1 推移梁

由于巷道寬度相當(dāng)于兩臺(tái)端頭支架寬度，為了留出行人通道，要求浮煤回收裝置的設(shè)計(jì)寬度小于端頭支架寬度，同時(shí)端頭支架不與浮煤回收裝置直接連接，而是通過(guò)推移梁與浮煤回收裝置相連，通過(guò)液壓支架的推溜拉架，實(shí)現(xiàn)浮煤回收裝置與液壓支架一起邁步式移動(dòng)。另外，推移梁的一側(cè)設(shè)計(jì)有可拆卸的高強(qiáng)度擋板，通過(guò)擋板的導(dǎo)向作用，保證浮煤回收裝置相對(duì)端頭支架直線(xiàn)移動(dòng)。

1.1.2 機(jī)頭座

機(jī)頭座起抬高、固定、推移刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭的作用。刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)坐落在機(jī)頭座上，機(jī)頭座通過(guò)限位裝置對(duì)刮板輸送機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)進(jìn)行橫向和上下定位，傳遞端頭支架的推溜拉架力，防止刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)因浮煤抬高而脫離機(jī)頭座。機(jī)頭座一端與推移梁聯(lián)接，另一端與推移箱聯(lián)接。

1.1.3 推移箱

推移箱主要起固定弧形刮板機(jī)和積煤的作用。浮煤堆積在推移箱中，弧形刮板機(jī)將浮煤運(yùn)輸?shù)焦伟暹\(yùn)輸機(jī)上，推移箱上設(shè)有傾斜的擋煤板 (件9)，片幫的煤通過(guò)擋煤板進(jìn)入推移箱中。推移箱前端設(shè)計(jì)為船型結(jié)構(gòu)，以減小端頭支架的推移阻力。

1.1.4 弧形刮板機(jī)

弧形刮板機(jī)是浮煤回收裝置的核心部件，它根據(jù)刮板運(yùn)輸機(jī)和斗式提升機(jī)工作特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，具有刮煤、裝煤、提升和卸煤等功能。

1.1.4.1 結(jié)構(gòu)組成

弧形刮板機(jī)由機(jī)頭部、機(jī)身部和機(jī)尾部3部分組成，各部分的結(jié)構(gòu)分述如下:

(1)機(jī)頭部 由機(jī)頭架和安裝其上的牽引鏈輪組件、撥鏈裝置、減速器和電動(dòng)機(jī)組成。

電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器來(lái)降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩。牽引鏈輪組件是弧形刮板機(jī)的重要部件，刮板鏈由鏈輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，鏈輪是整個(gè)輸送機(jī)承受扭矩最大的零件。為了實(shí)現(xiàn)浮煤的提升回收，弧形刮板機(jī)的機(jī)身設(shè)計(jì)為弧型結(jié)構(gòu)，這使鏈輪傳遞的力矩大大增加，因而要求鏈輪具有較高的強(qiáng)度、耐磨性能和韌性。浮煤回收裝置的間斷性積煤使鏈輪需要承受脈動(dòng)載荷和附加沖擊載荷。因此，鏈輪應(yīng)選用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，本型鏈輪采用ZG35CrMnSi制造。由于弧形刮板機(jī)結(jié)構(gòu)傳遞的扭矩小，因而將滾筒和鏈輪設(shè)計(jì)為一體式結(jié)構(gòu)，采用整體鑄造后再精加工鏈輪。鏈輪組件設(shè)計(jì)有注油孔，保證軸承的潤(rùn)滑。為了避免卡鏈，機(jī)頭部設(shè)有撥鏈裝置。

(2)機(jī)尾部 包括機(jī)尾架、機(jī)尾鏈輪組件和緊鏈裝置。

機(jī)尾架起支撐和定位鏈輪作用。機(jī)尾部的鏈輪無(wú)動(dòng)力輸入，將其設(shè)計(jì)為無(wú)齒鏈輪結(jié)構(gòu)，起換向作用。為了保證軸承潤(rùn)滑，鏈輪組件設(shè)有注油孔。電機(jī)的輸出功率為15kW，鏈輪傳遞扭矩小，刮板鏈張力小，因而緊鏈裝置采用高強(qiáng)度螺栓緊固。

(3)機(jī)身部 由弧形中部槽、刮板鏈、斗式刮板等部件組成。

弧形刮板機(jī)采用φ14mm×50mm雙邊圓環(huán)鏈，圓環(huán)鏈每5環(huán)為一節(jié)，通過(guò)開(kāi)口式連接環(huán)與刮板連接，圓環(huán)鏈與刮板一起在弧形壓鏈道中循環(huán)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刮煤、裝煤、提升和卸煤。由于弧形刮板機(jī)的機(jī)身為弧形結(jié)構(gòu)，運(yùn)行阻力大，壓鏈塊磨損嚴(yán)重，容易出現(xiàn)掉鏈、“漂鏈”、卡鏈、甚至斷鏈等事故，影響正常運(yùn)行。為了解決該問(wèn)題，將弧形板機(jī)設(shè)計(jì)為斗式刮板。斗式刮板根據(jù)斗式提升機(jī)和刮板運(yùn)輸機(jī)的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，它具有刮煤和裝煤2種功能。為了防止浮煤抬高刮板導(dǎo)致刮板“漂鏈”，斗式刮板設(shè)計(jì)有刃角和背角，同時(shí)將其角倒成圓角，以減小刮板運(yùn)行阻力。為了增加刮板的裝煤量，要求背角高度高于刃角高度，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。斗式刮板為易損件，采用ZG27SiMn材料鑄造。

圖2 斗式刮板安裝和斗式刮板側(cè)視

1.1.4.2 工作原理

機(jī)頭鏈輪將電機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為扭矩，帶動(dòng)刮板鏈和刮板運(yùn)動(dòng)。通過(guò)機(jī)尾鏈輪換向，刮板和刮板鏈在上下托鏈道中循環(huán)作業(yè)。斗式刮板將推移箱中堆積的浮煤運(yùn)輸?shù)綑C(jī)尾，拋卸于刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)中，實(shí)現(xiàn)浮煤清理。

1.1.4.3 弧形刮板機(jī)主要參數(shù)

設(shè)計(jì)高度1800mm;弧形段機(jī)身與水平夾角70°;兩鏈輪水平中心距3000mm;垂直中心距950mm;輸送能力5t/h;鏈速0.4m/s;電機(jī)功率15kW;弧形中部槽 (展開(kāi)長(zhǎng) ×寬 ×截面高度)3500mm×396mm×210mm。

2 浮煤回收裝置配合開(kāi)采應(yīng)用

該浮煤回收裝置在四川華鎣山廣能集團(tuán)李子埡煤礦投入應(yīng)用，獲得成功，圖3為其工作示意圖。由圖3可知，端頭支架與浮煤回收裝置通過(guò)推移梁連接，通過(guò)端頭支架的推溜拉架來(lái)實(shí)現(xiàn)浮煤回收裝置與液壓支架的邁步式移動(dòng)。

圖3 SGD396/15浮煤回收裝置與支架配套

刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)安裝在浮煤回收裝置的機(jī)頭座上，機(jī)頭座彌補(bǔ)了工作面底板與巷道底板之間的高度差，起墊高運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)的作用。機(jī)頭座通過(guò)限位裝置對(duì)刮板輸送機(jī)機(jī)頭(機(jī)尾)進(jìn)行橫向和上下定位，傳遞端頭支架的推溜拉架力，防止刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭 (機(jī)尾)因浮煤抬高而脫離機(jī)頭座。

采煤機(jī)在刮板運(yùn)輸機(jī)上移動(dòng)，在行近工作面時(shí)，煤層受滾筒擠壓而片幫，片幫的煤堆積在浮煤回收裝置的推移箱中，通過(guò)弧形刮板機(jī)運(yùn)輸?shù)焦伟暹\(yùn)輸機(jī)中運(yùn)出。為了割除殘余的三角煤，采煤機(jī)滾筒要伸出采煤工作面，要求推移箱的高度應(yīng)低于滾筒“臥底”時(shí)的最低高度，且弧形刮板機(jī)不與滾筒干涉。

3 結(jié)束語(yǔ)

浮煤堆積是薄煤層常見(jiàn)的問(wèn)題，浮煤回收裝置解決了薄煤層工作面巷道浮煤清理難題，該裝置在李子埡煤礦投入應(yīng)用獲得成功，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

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