孔慶宇

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)王家?guī)X煤業(yè)公司，山西 忻州 036600）

帶式輸送機(jī)主要通過電機(jī)、減速機(jī)帶動(dòng)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)，利用滾筒與輸送帶之間摩擦作用帶動(dòng)環(huán)形輸送帶運(yùn)輸，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸物料的目的。所以滾筒曲面光滑度、滾筒安裝質(zhì)量對(duì)預(yù)防帶式輸送機(jī)跑偏、斷帶等具有重要作用。傳統(tǒng)滾筒清煤裝置會(huì)造成滾筒表面浮煤堆積，增加輸送帶打滑、跑偏等故障率。本文以王家?guī)X煤礦18104 運(yùn)輸順槽DTL 型帶式輸送機(jī)為例，對(duì)輸送機(jī)傳統(tǒng)清煤裝置存在的主要問題進(jìn)行分析[1-5]，并設(shè)計(jì)了一套新型滾筒清煤裝置。

1 概述

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)王家?guī)X煤業(yè)公司18104 工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度1 616.5 m，傾向長(zhǎng)度300 m，回采期間采用DTL120 型帶式輸送機(jī)進(jìn)行煤矸運(yùn)輸。輸送機(jī)安裝在18104 運(yùn)輸順槽內(nèi)，輸送機(jī)頭部與盤區(qū)帶式輸送機(jī)搭接聯(lián)合運(yùn)輸。DTL 型帶式輸送機(jī)具體技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 DTL120 型帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表

2 帶式輸送機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀及原清煤裝置不足

2.1 帶式輸送機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀

18104 工作面回采過程中為了降塵，工作面落煤時(shí)采用采煤機(jī)進(jìn)行噴霧灑水，刮板輸送機(jī)機(jī)頭、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)內(nèi)各安裝一套噴霧灑水裝置，帶式輸送機(jī)每隔100 m 安裝一套灑水裝置，造成工作面原煤采后煤矸含水量大、粘著性強(qiáng)。同時(shí)，原帶式輸送機(jī)安裝的滾筒清煤裝置清煤效果差，故障率高，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)卸載滾筒表面吸附煤泥量大，降低了輸送機(jī)運(yùn)輸效率，增加了輸送機(jī)故障率。

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，18104 工作面在前500 m回采期間，帶式輸送機(jī)共計(jì)發(fā)生11 起斷帶事故，其中8 起事故原因?yàn)闈L筒煤泥量大，導(dǎo)致輸送帶打滑跑偏，從而造成斷帶事故，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)26.7萬元。

2.2 原清煤裝置不足

2.2.1 原清煤裝置結(jié)構(gòu)原理

18104 運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)原清煤裝置主要由固定架、刮板、調(diào)節(jié)螺栓等部分組成，如圖1。固定架長(zhǎng)度為1.5 m，寬度為0.3 m，采用螺栓安裝在輸送機(jī)機(jī)頭大架兩側(cè)。刮板采用厚度為5 mm 鋼板焊制而成，刮板成“八”字凹槽型，刮板上寬為0.5 m，下寬為0.3 m，長(zhǎng)度為1.0 m。刮板采用螺母固定在固定架上。

圖1 帶式輸送機(jī)原清煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

首先將固定架安裝在距卸載滾筒0.4 m 處，然后將刮板安裝在固定架上，刮板安裝后保證刮板與卸載滾筒間距為1～2 mm。當(dāng)帶式輸送機(jī)運(yùn)輸過程中卸載滾筒存在吸附煤泥現(xiàn)象時(shí)，通過刮板及時(shí)將煤泥清理至刮板凹槽內(nèi)，然后人工清理凹槽內(nèi)煤泥。

2.2.2 主要存在的問題

18104 運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)原清煤裝置雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起到一定的清煤效果，但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）安裝間隙控制難度大。傳統(tǒng)清煤裝置安裝后必須保證刮板與滾筒平行，且安裝間隙不得大于2 mm，但是在實(shí)際安裝時(shí)，安裝間隙很難控制。若刮板與滾筒不平行時(shí)，很容易造成刮板與滾筒磨損，若間隙較大時(shí)達(dá)不到預(yù)期清煤效果。

（2）裝置磨損嚴(yán)重。通過現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中距滾筒兩端300 mm 以及滾筒中部吸附煤泥量最大，而傳統(tǒng)清煤裝置中刮板為剛性結(jié)構(gòu)，在煤泥長(zhǎng)時(shí)間周期磨損作用下造成刮板中部磨損嚴(yán)重，失去了清煤功能。

（3）人工清煤難度大。傳統(tǒng)清煤裝置清理浮煤后堆積在刮板凹槽內(nèi)，而刮板距上輸送帶最大間距為0.4 m，輸送機(jī)在運(yùn)行過程中人工清理刮板凹槽內(nèi)浮煤時(shí)，清理難度大，且安全系數(shù)低，很容易出現(xiàn)傷人事故。

3 新型清煤裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 新型清煤裝置結(jié)構(gòu)組成

新型清煤裝置主要由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、雙向螺桿、滑竿、V 型導(dǎo)向塊、清理刷等部分組成，如圖2。

圖2 新型清煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

（1）兩根雙向螺桿通過活動(dòng)軸安裝在輸送機(jī)機(jī)頭大架上，雙向螺桿長(zhǎng)度為1.5 m，雙向螺桿采用的是左右旋相互交叉螺旋槽結(jié)構(gòu)，且兩根螺桿螺旋槽方向相反。雙向螺桿兩端各安裝一個(gè)V 型導(dǎo)線模塊，該模塊主要用于清煤刷在雙向螺桿間活動(dòng)。

（2）雙向螺桿安裝在卸載滾筒前方0.5 m 處，在螺桿與滾筒之間固定安裝一根滑竿，滑竿上安裝一個(gè)清煤刷，清煤刷可在滑竿上自由移動(dòng)。清煤刷長(zhǎng)度為0.5 m，采用聚氨酯材料制成，清煤刷一端安裝在雙向螺桿螺旋槽內(nèi)，另一端刷把與卸載滾筒接觸。

（3）在卸載滾筒軸承一端安裝一個(gè)主動(dòng)輪，滑輪直徑為120 mm，在雙向螺桿活動(dòng)軸一端安裝一個(gè)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪直徑為250 mm，在兩個(gè)滑輪之間采用傳動(dòng)帶連接。

3.2 清煤裝置工作原理

（1）當(dāng)帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)卸載滾筒軸承帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪利用傳動(dòng)帶帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)后帶動(dòng)兩根雙向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使清煤刷在螺桿上運(yùn)動(dòng)進(jìn)行去滾筒清煤動(dòng)作。

（2）當(dāng)清煤刷從第一根螺桿一端移動(dòng)至另一端時(shí)，清煤刷通過V 型導(dǎo)向塊過渡作用，將清煤刷移至另一根螺桿并進(jìn)行往返移動(dòng)。清煤刷在移動(dòng)過程中刷把可對(duì)滾筒表面煤泥進(jìn)行清理，清理后的煤泥直接通過溜煤板落入下水平輸送帶上。

3.3 新型清煤裝置優(yōu)點(diǎn)

（1）裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，整套裝置制造成本費(fèi)用為0.27 萬元，裝置故障率低，便于檢修維護(hù)。同時(shí)該裝置可用于采掘工作面各種型號(hào)帶式輸送機(jī)中，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。

（2）清煤效果好。新型清煤裝置主要利用聚氨酯清煤刷對(duì)滾筒進(jìn)行清理，與傳統(tǒng)清煤裝置相比，清煤刷為柔性結(jié)構(gòu)，在清煤過程中對(duì)滾筒磨損小，且清煤刷可往返移動(dòng)可對(duì)滾筒不同部位煤泥進(jìn)行清理，清理效果好。

（3）降低了人工清煤強(qiáng)度。與傳統(tǒng)清煤裝置相比，新型清煤裝置對(duì)滾筒清理后的煤泥可通過安裝在卸載滾筒下方的溜煤板直接下放到下一水平輸送帶上，降低了人工清煤作業(yè)強(qiáng)度，避免了傳統(tǒng)清煤裝置人工清理浮煤時(shí)輸送帶傷人事故發(fā)生。

4 結(jié)語

2021 年2 月17 日王家?guī)X煤礦對(duì)18104 運(yùn)輸順槽DTL 型帶式輸送機(jī)機(jī)頭處安裝一套新型清煤裝置，截至6 月25 日工作面已回采至1180 m。通過4 個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來看，該裝置投入使用后對(duì)卸煤滾筒起到有效的清煤作用，工作面在后期回采過程中因滾筒吸附煤泥導(dǎo)致輸送機(jī)跑偏、斷電等事故共計(jì)2 起，與傳統(tǒng)清煤裝置相比，事故率降低了75%，節(jié)約輸送機(jī)維修費(fèi)用達(dá)20 余萬元，保證了帶式輸送機(jī)安全高效運(yùn)行，取得了顯著應(yīng)用成效。