大傾角巷道皮帶運輸防跑煤矸裝置的研制與應用

張全喜

山西朔州平魯區茂華下梨園煤業有限公司036800

1 概況

煤礦隨著礦井不斷延伸，綜采工作面條件會出現復雜多變情況，大傾角采煤難以避免。大傾角使用皮帶機進行下山運輸，受煤炭自重影響，皮帶機負載后運行速度就超過皮帶機額定轉速，造成皮帶機飛車，容易出現潰帶、斷帶事故，嚴重制約著工作面的生產。為了強化現場措施落實，進一步從思想上牢固樹立“安全第一，預防為主”的安全生產方針，確保現場的安全生產管理，我們對大傾角巷道皮帶運輸防跑煤矸措施進行了改造與創新。

2 改造與創新措施

在大傾角綜采工作面外膠帶順槽用皮帶機運輸時，煤塊容易在皮帶上滾動，特別在重力作用下，產生加速運動。高速滾落的煤塊，對巷道的行人、設備、設施極易造成傷害和破壞。

經過現場考察研究和試驗論證，我們研制出大傾角巷道膠帶運輸防跑煤矸裝置，該裝置在大傾角綜采工作面外膠帶順槽安裝運行，取得了良好的效果。主要對膠帶輸送機機械部分和輔助設施進行了改進，主要采取以下措施。

2.1 機械、電控部分

1)在膠帶輸送機頭部采用雙滾筒雙電機驅動方式，滾筒表面采用菱形溝槽鑄膠，傳動滾筒直徑為830毫米，滾筒表面采用菱形溝槽鑄膠，使滾筒表面摩擦系數增大，減小表面物料黏結。

2)在膠帶輸送機機尾部安裝一套驅動裝置，增大整體的傳動力，在

膠帶輸送機中部安裝一組皮帶支架，固定一個直徑為400mm的卸載滾筒，一個直徑320mm的改向滾筒，使膠帶輸送機承重皮帶改變方向，形成一個二次卸載點，把一部膠帶輸送機變相為兩部膠帶輸送機，增加膠帶輸送機運行阻力。

3)采用KZP系列液壓盤式制動器制動。該盤式制動器是安裝在減速

機的輸出軸上的一套制動裝置，由制動盤、制動閘和液壓系統組成。通過調節液壓控制系統的電液比例閥的控制電流可以調節系統壓力，從而調節制動裝置的制動力。

4)膠帶輸送機上托輥為35度吊掛式槽形托輥組，在大傾角處采用45度槽形四托輥，這樣增大了成槽角及摩擦角，增強運輸能力。

5)整機電氣控制系統需加大安全設施，綜合保護設備。整機電氣控制系統采用PLC控制的綜合保護系統，實現集中控制和單機控制及手動控制，帶有電流、速度顯示，設順煤流和逆煤流的閉鎖控制，設有可靠齊全的綜合保護，包括：跑偏、打滑、超速、煤位、溫度、煙霧報警、超溫自動灑水、沿線緊急制動，電氣控制含過流、速斷、過負荷、欠壓釋放等保護裝置。

2.2 輔助設施

1)支撐龍門架—使用 60×4mm（2寸）鋼管截割焊接制作，高度0.8m，寬度1.0m。用5mm鋼板制作卡子，配合螺桿、螺母固定于皮帶架桿上，形狀為Π狀。

2)支撐檔桿—使用 60×4mm（2寸）鋼管截割焊接制作，高度0.8m。用5mm鋼板制作卡子，配合螺桿、螺母固定于皮帶架桿上，形狀為I狀。在兩個龍門架之間均勻固定兩個，龍門架與檔桿之間、檔桿與檔桿之間間距2m。

3 ) 遮攔錨網— 使用現場迎頭支護使用的900×2000mm2網孔50×50mm2即可，用卡子分別固定于支撐龍門架、支撐檔桿、皮帶架桿上。固定點間距不大于800mm。

4)煤矸減速擋皮—使用皮帶截割制作，寬度與龍門架相同，長度70mm，上端固定于龍門架兩側腿上，下端于皮帶接觸，調節固定高度，使煤矸減速檔皮與運輸皮帶上山方向的夾角為45°左右，擋住高速滾動的煤矸使其減速，其間距根據巷道坡度大小而定。

3 效果分析

該裝置在2306外膠帶順槽安裝運行以來，取得了良好的效果。主要表現出以下幾方面。

3.1 機械、電控部分

1)頭部采用雙滾筒雙電機驅動方式，滾筒表面采用菱形溝槽鑄膠，能夠使滾筒表面摩擦系數增大，減小表面物料黏結。

2)膠帶輸送機所需要的牽引力是通過傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力來傳遞的。通過加設兩個導向滾筒，增加皮帶摩擦力，控制皮帶超速運轉，同時可以使煤炭自重在卸載過程中得到緩沖，能夠有效控制皮帶飛車現象。通過加設導向滾筒，增加了皮帶的運行阻力，提高了皮帶運輸能力，有效緩解了皮帶飛車現象，減少了機械事故，滿足了生產運輸要求。

3)采用KZP系列液壓盤式制動器制動。該盤式制動器是安裝在減速機的輸出軸上的一套制動裝置，由制動盤、制動閘和液壓系統組成，通過調節液壓控制系統的電液比例閥的控制電流可以調節系統壓力，從而調節制動裝置的制動力。

4)大傾角帶式輸送機工作段上托輥采用槽形四托輥，增大成槽角及摩擦角，增強運輸能力。

5)整機電氣控制系統采用PLC控制的綜合保護系統，實現集中控制和單機控制及手動控制，帶有電流、速度顯示，設順煤流和逆煤流的閉鎖控制，設有可靠齊全的綜合保護，包括：跑偏、打滑、超速、煤位、溫度、煙霧報警、超溫自動灑水、沿線緊急制動，電氣控制含過流、速斷、過負荷、欠壓釋放等保護裝置，能夠可靠地保證皮帶機安全運行。

3.2 輔助設施

1)使用 60×4mm（2寸）鋼管截割焊接制作的支撐龍門架、支撐檔桿不易損壞，用鋼板制作的卡子配合螺桿、螺母固定在皮帶架桿上。安全可靠。相對于使用木柱，增加了巷道的人行道安全間隙。

2)使用的支撐龍門架、支撐檔桿、遮攔錨網、煤矸減速檔皮都能重復利用。支撐龍門架、支撐檔桿可以廢舊鋼管制作。煤矸減速檔皮使用廢舊皮帶截割制作。相比使用木柱節約了大量木材。按照每10米一組計算,每百米巷道節約材料費0.5*10*800 =4000元;提高巷道掘進效率20% ,按照1000*20% =2000元, 每百米巷道節約成本6000元。

3)更加符合創建精品工程需要。該裝置使用的所有部件，都按統一尺寸標準制作。整齊、美觀。

4)該裝置使用的所有部件都比使用木柱體積小、緊湊、輕便容易在井下巷道有限空間內運輸、搬運，安裝拆卸簡便。

大傾角巷道膠帶運輸防跑煤矸裝置的研制，有效解決了由于重力加速度所造成的煤矸塊速度大于膠帶輸送機運行速度的問題，在淄礦集團尚屬首例，隨著礦井資源減少，剩余煤層賦存條件惡化，在大傾角巷道掘進過程中，有極高的推廣價值。

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