楊永弟

（同煤集團(tuán)云岡礦，山西 大同 037000）

1 項目背景

大同煤礦集團(tuán)云岡礦礦井運(yùn)輸為盤區(qū)大巷集中運(yùn)輸方式，實現(xiàn)了膠帶機(jī)械化運(yùn)輸，南北980 大巷配置DSJ140/250/4×500 型可伸縮帶式輸送機(jī)，總計運(yùn)輸能力1030 萬t，盤區(qū)上山及順槽配置DSP-1063/1000 型帶式輸送機(jī)，完全實現(xiàn)了運(yùn)輸機(jī)械化。

帶式輸送機(jī)機(jī)頭落煤點處是含煤粉塵的重要污染源，煤料下落沖擊會產(chǎn)生煤塵，這是造成云岡礦井下運(yùn)輸系統(tǒng)粉塵濃度過高的主要原因。另外，由于云岡礦井下巷道結(jié)構(gòu)的特殊性，運(yùn)輸系統(tǒng)中上下級輸送帶之間落差較大，從該礦多年的使用情況來看，對下級輸送帶的沖擊損傷較為嚴(yán)重，下級輸送帶及輸送機(jī)的使用壽命大大降低，這是影響云岡礦運(yùn)輸系統(tǒng)工作效率的主要因素。針對以上情況，有必要設(shè)計一種新型的緩沖除塵裝置，用來解決帶式輸送機(jī)落煤點的除塵及緩沖沖擊問題[1-6]。

2 帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置的設(shè)計

2.1 結(jié)構(gòu)分析

以云岡礦井下DSJ140/250/4×500 型可伸縮帶式輸送機(jī)為對象，針對性地設(shè)計了一種新型井下煤礦運(yùn)輸帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置，其目的在于：（1）可以除去煤礦物料運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的大量煤塵；（2）緩解落煤點的沖擊壓力，減輕下級輸送皮帶的損傷。該裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1、圖2，主要包括緩沖滑梯、集塵通道、減震滑道、支撐柱、除塵機(jī)構(gòu)等部件。

圖1 煤礦帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

從圖1 可知，裝置的上、下級輸送帶之間設(shè)置有傾斜狀態(tài)的緩沖滑梯，緩沖滑梯上半部分與下半部分傾斜度不同，上半部分傾斜度略大于下半部分。緩沖滑梯的下端對應(yīng)處于下級輸送帶進(jìn)料端的上方，而其上端對應(yīng)處于上級輸送帶出料端的下方。

圖2 緩沖滑梯和集塵通道的截面圖

當(dāng)煤料從上級輸送帶掉落至緩沖滑梯時，經(jīng)緩沖滑梯的緩沖過程可以減小煤料的沖擊速度，緩沖滑梯下半部分在設(shè)計上其傾斜度更小，從而進(jìn)一步減小了煤料的下落時速度，有效緩沖對下級輸送帶的沖擊損傷。

在緩沖滑梯的滑道上設(shè)置有減震滑道，其下表面與緩沖滑梯滑道通過彈簧連接，彈簧的設(shè)計能夠減小煤料的沖擊作用，有效減小煤料之間的撞擊，從而有效降低煤塵的產(chǎn)生量。在減震滑道設(shè)計中，表面采用高錳耐磨鋼板，可以起到物料在減震滑道中降低速度的作用，同時延長部件使用壽命。

該裝置中，緩沖滑梯與集塵通道組成一個管狀空間，集塵通道布置在上、下級輸送帶的外側(cè)，集塵通道通過除塵管與除塵機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接。除塵機(jī)構(gòu)中，除塵橫管的兩端分別連接除塵管與抽風(fēng)泵，在除塵橫管內(nèi)壁安裝的多個霧化噴頭進(jìn)行降塵作業(yè)，廢水流入到廢水收集箱內(nèi)。

除塵橫管內(nèi)設(shè)置有多條豎直擋板，將除塵內(nèi)部空間隔擋為曲折的通道，最大程度地起到有效清理煤塵的作用。通過廢水收集箱內(nèi)中部的過濾板對廢水過濾，實現(xiàn)對廢水的重復(fù)利用，節(jié)能降耗效果顯著。

2.2 裝置特點分析

（1）帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置中緩沖滑梯、減震滑道等設(shè)計布置，有效起到減小煤料的下落時速度，有效緩沖對下級輸送帶的沖擊損傷的作用，同時減少沖擊過程中粉塵的產(chǎn)生。

（2）裝置中螺旋形緩沖滑梯的設(shè)置能夠減少空間的占用，緩沖力度大。

（3）裝置中集塵通道與緩沖滑梯管狀空間的設(shè)置可避免粉塵漂浮在運(yùn)輸帶式輸送機(jī)附近，粉塵可以經(jīng)除塵機(jī)構(gòu)進(jìn)行除塵。

（4）裝置中煤塵經(jīng)抽風(fēng)泵進(jìn)入橫管后，使用霧化噴頭進(jìn)行降塵處理，廢水可重復(fù)利用。

3 實踐應(yīng)用及效果分析

3.1 實踐應(yīng)用

帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置完成設(shè)計后，由同煤集團(tuán)機(jī)電開發(fā)公司煤機(jī)修理廠進(jìn)行制作生產(chǎn)。裝置在云岡礦11-1#層311 盤區(qū)81125 工作面井下DSJ140/250/4×500 型可伸縮帶式輸送機(jī)之間進(jìn)行了安裝調(diào)試，并進(jìn)行工業(yè)性試驗，同時在帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾相應(yīng)位置安裝粉塵濃度傳感器，通過RS485 接口按入監(jiān)控分站后，可在線對帶式輸送機(jī)區(qū)域內(nèi)粉塵濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測。

3.2 效果分析

在DSJ140/250/4×500 型帶式輸送機(jī)與下級帶式輸送機(jī)之間安裝帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置后，有效地解決了落煤點是井下運(yùn)輸過程中煤塵產(chǎn)生及沖擊擴(kuò)散關(guān)鍵污染點的問題，同時對在機(jī)巷內(nèi)產(chǎn)生的大量煤塵進(jìn)行除塵處理，帶式輸送機(jī)運(yùn)輸區(qū)域環(huán)境得到了極大的改善。測點布置在落煤點下風(fēng)側(cè)5 m 處作業(yè)人員通行位置，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)及除塵效率見表1。

表1 粉塵濃度在線監(jiān)測結(jié)果情況表

從監(jiān)測結(jié)果可知，在落煤點下風(fēng)側(cè)5 m 處位置，總粉塵濃度從390.7 mg/m3下降至18.7 mg/m3，除塵效率達(dá)到95.2%，呼吸性粉塵濃度從85.6 mg/m3下降至8.4 mg/m3，除塵效率達(dá)到90.2%，除塵效果理想，有效解決了帶式輸送機(jī)運(yùn)輸區(qū)域的粉塵濃度污染問題。

帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置的應(yīng)用，基于緩沖滑梯對下落的煤料進(jìn)行的緩沖作用，下級帶式輸送機(jī)沒有因落煤問題造成砸壞和沖擊損傷的問題出現(xiàn)，帶式輸送機(jī)設(shè)備使用壽命大幅度增加。

4 總結(jié)

針對煤礦井下帶式輸送機(jī)作業(yè)中存在的煤塵污染和輸送帶損傷問題，設(shè)計了帶式輸送機(jī)落煤點緩沖除塵裝置。該裝置在云岡礦11-1#層311 盤區(qū)81125 工作面井下DSJ140/250/4×500 型可伸縮帶式輸送機(jī)之間進(jìn)行了工業(yè)性試驗，實踐應(yīng)用效果理想，有效解決了帶式輸送機(jī)運(yùn)輸區(qū)域的粉塵濃度污染問題及下級帶式輸送機(jī)因落煤問題造成砸壞和沖擊損傷的問題。