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        新景礦帶式輸送機尾煤清理裝置優(yōu)化

        2023-11-15 03:12:16馬奇凱
        煤炭與化工 2023年9期
        關鍵詞:新景煤渣托輥

        馬奇凱

        (華陽集團 新景礦,山西 陽泉 045000)

        1 概 況

        帶式輸送機具有設備結構簡單、維護成本低、傳送距離長、可靠性能好、可連續(xù)性運輸、物料適應性強等優(yōu)點,在煤炭生產(chǎn)領域應用廣泛,主要由托輥、側擋輥、傳動滾筒、改向滾筒、驅動機構、機架等構成。煤炭企業(yè)工作面多采用帶式輸送機作為物料輸送設備,但由于井下工況差,物料運輸距離長,加之帶式輸送機長時間連續(xù)作業(yè),很容易在運行中出現(xiàn)一些問題。若不能及時消除,會造成帶式輸送機故障,影響生產(chǎn)。如皮帶在輸送煤炭過程中會出現(xiàn)撒料現(xiàn)象,傳統(tǒng)的尾煤清理裝置清理效果欠佳,因此本文以新景礦15304 工作面DTL120/150/2×315 型帶式輸送機為研究對象,對帶式輸送機尾煤清理裝置進行改造。

        2 存在的問題

        新景礦15304 工作面井下位于蘆南15 號煤采區(qū)東部,西為15305 工作面(未掘),南為采區(qū)大巷,東為15303 工作面(已采),北為80117 工作面(已采),故15304 工作面井下相對位置及鄰近采掘情況對該工作面掘進期間無影響。15304 工作面所掘15 號煤層賦存穩(wěn)定,結構復雜,常發(fā)育有2 層夾石。煤層以鏡煤、亮煤為主,內(nèi)生裂隙發(fā)育,含少量黃鐵礦結核。煤層厚度5.50~7.33 m,平均6.45 m,煤的堅固性系數(shù)f=1.35~1.5。15304工作面在實際回采期間,DTL120/150/2×315 型帶式輸送機經(jīng)常出現(xiàn)尾煤清理裝置清理效果較差的問題,占用大量人力物力。

        2.1 帶式輸送機結構參數(shù)

        新景礦煤炭年產(chǎn)能約450 萬t,井下煤炭運輸設備以帶式輸送機為主,以實現(xiàn)連續(xù)性輸送,為煤炭持續(xù)生產(chǎn)奠定了基礎。新景礦15304 工作面帶式輸送機型號為DTL120/150/2×315,如圖1 所示,配置有2 臺電機,電機額定功率315 kW/ 臺。15304 工作面在運行中,尾煤煤渣不可避免的粘在輸送帶上,經(jīng)常造成帶式輸送機性能降低。帶式輸送機主要參數(shù)如下:

        2.2 帶式輸送機尾煤渣清理裝置結構、原理

        傳統(tǒng)的帶式輸送機尾煤清理主要依靠刮板完成,通過調(diào)整刮板與滾筒間隙實現(xiàn),其結構如圖2所示。由圖2 可知,尾煤清理機構主要由滾筒、刮板、連接件(螺栓)構成。該機構可實現(xiàn)對皮帶上的尾煤清理,俗稱刮煤板/ 刮料板,通常厚度6 mm,寬度和托輥寬度相同。刮料板利用可調(diào)節(jié)螺栓進行固定,可根據(jù)刮板清煤情況,利用螺栓調(diào)節(jié)刮板與滾筒的間隙,實現(xiàn)較好的清理效果。

        圖2 傳統(tǒng)帶式輸送機尾煤清理裝置結構示意Fig.2 Structure of the traditional belt conveyor tail coal cleaning device

        2.3 煤渣清理裝置存在的問題

        新景礦DTL120/150/2×315 型帶式輸送機在尾部安裝煤渣清理裝置,刮板連接在機架上,利用滾筒的轉動實現(xiàn)煤渣清除。理論而言,刮板與托輥間的距離和清理效果呈反比例關系。但在實際操作中,刮板與托輥的間距調(diào)整較為困難,完全依靠人工和經(jīng)驗,無法滿足煤渣清理理想效果,具體表現(xiàn)如下。

        (1)無法精確控制刮板至滾筒的間距。經(jīng)驗表明,刮板與滾筒間隙在1~2 mm 時,清理煤渣效果顯著,并且不會對皮帶等部件產(chǎn)生劃痕。但是滾筒和刮板的寬度通常較大,其平行度不易控制,一旦存在傾角,就會局部增加刮板與滾筒的間隙,影響煤渣清理效果;同理,空間較小的部分,會造成刮板與滾筒的接觸或碰撞,刮傷皮帶表面,存在安全隱患。

        (2)新景礦DTL120/150/2×315 型帶式輸送機在實際運行中,刮板由于清理物料的不均勻性,刮板的磨損程度不均。通過實際總結分析發(fā)現(xiàn),皮帶中部的煤渣較多,兩側的相對較少,造成刮板中部磨損嚴重,兩側較弱。加之刮板難以進行有效檢測,因此當中部磨損較多時,清理效果就會下降。

        (3)煤渣清除效果不佳時,需要進行手工清理。井下工況較差,空間較小,操作者在進行清理作業(yè)時,往往因空間問題,死角部位難以清理,同時也存在傷人的安全隱患。

        3 煤渣清理裝置優(yōu)化改進

        3.1 優(yōu)化后的清煤裝置工作原理

        為提高清理效果,延長帶式輸送機的使用壽命,決定對新景礦DTL120/150/2×315 型帶式輸送機清理裝置進行優(yōu)化改造,改為高壓風清掃煤渣裝置。改進后的尾煤清理裝置如圖3 所示。

        圖3 改進后的帶式輸送機滾筒清理裝置Fig.3 Improved belt conveyor drum cleaning device

        改進后的帶式輸送機尾煤清理裝置主要由電磁閥、過濾減壓閥、進風管道、風管等部件組成。帶式輸送機在運行期間,尾煤裝置隨之啟動,電磁閥打開,管道處于開位狀態(tài),高壓風順著管路流入風管,在出口氣流與輥軸呈45°夾角,利用高壓風清理皮帶、托輥表面的煤渣,提高帶式輸送機使用壽命。該結構與帶式輸送機間距較大,不會對帶式輸送機造成任何損傷。

        帶式輸送機在運行的過程中,煤渣高壓風清掃裝置將附著在皮帶表面煤渣吹掃干凈,煤渣通過溜槽進入特定的出料皮帶,結構如圖4 所示。尾煤清理裝置主要由動力裝置、聯(lián)軸器、清煤皮帶等構成,通過皮帶將煤渣輸送至指定地點進行處理。

        圖4 機尾清理裝置結構Fig.4 Structure of tail cleaning device

        3.2 清煤裝置的動力系統(tǒng)選擇

        由于井下設備的須為本安型設備,考慮到成本因素,煤渣清理裝置盡可能的簡單化,電力系統(tǒng)采用現(xiàn)有設備,以降低電力設備投入成本。

        通過對新景礦現(xiàn)場的實際考察,決定將液壓泵站改為帶式輸送機的動力源。改造后的煤渣輸送皮帶運行速度設定為2 m/s,同時依據(jù)煤渣量、皮帶長度等,通過理論計算并結合現(xiàn)場,確定泵站的動力參數(shù):

        4 應用效果分析

        新景礦在2021 年3 月改造15304 工作面1 號輸煤皮帶的清煤裝置,經(jīng)過3 個月的運行,清理效果顯著,帶式輸送機托輥基本無附著煤渣,同時清煤裝置未對帶式輸送機造成任何損壞,降低了操作者勞動強度,因此決定對其他類似輸煤皮帶清煤裝置進行改造。2021 年6 月投用,運行至今,除進行日常維護保養(yǎng)外,未發(fā)生任何故障,帶式輸送機煤渣清理效果顯著,沒有造成皮帶損傷,提高了皮帶的使用壽命,減少了設備維護工作量,為帶式輸送機安全運行奠定基礎。

        5 結 語

        通過對新景礦DTL120/150/2×315 型帶式輸送機實際運行中尾煤清理效果進行分析,決定對其進行優(yōu)化改造。通過分析研究,改造為高壓風清掃煤渣裝置,并以新景礦井下原有液壓泵站作為動力源,降低了清煤裝置改造的成本。優(yōu)化后的清煤裝置無須與皮帶、托輥等直接接觸,避免皮帶、托輥過度磨損,從而降低帶式輸送機的故障率。清煤裝置全部投入使用后,運行效果良好,清理效果顯著,且無需人工清理煤渣,降低了工人勞動強度,提高了帶式輸送機操作安全性,具有推廣價值。

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