皮帶機機尾及轉載機拉移裝置的研制

楊澤民

（汾西礦業集團設備修造廠，山西 介休 032000）

引言

SZB730／75型轉載機自重約15t，長25 m；DSP100／63／125可伸縮帶式輸送機機尾重約5t，長度16m。其落地段與底板完全接觸，摩擦系數大，底板對轉載機的滑動摩擦力是拉移時的主要阻力。針對SZB730／75型轉載機、DSP100／63／125可伸縮帶式輸送機移動困難的問題，經過多次深入煤礦井下現場，觀察與測量，同時參照工作面液壓支架與刮板輸送機移動的工作原理，決定對SZB730／75轉載機、DSP100／63／125 可伸縮帶式輸送機機尾的拉移裝置進行設計和改進。

1 傳統移動方式存在的問題

SZB730／75轉載機、DSP100／63／125可伸縮帶式輸送機是綜采工作面常用的運輸設備，隨著工作面的推移，要不斷向前移動。但一線職工反映傳統移動方式存在諸多問題：

1.1 預埋固定樁拉移方式存在的問題

1）回采中，運輸巷道壓力不穩定，經常出現底鼓現象，固定樁受底鼓影響，容易變形。另外，運輸巷鋪設有順槽皮帶和運輸軌道，導致固定樁位置難以選擇。

2）受轉載機機尾上料段長度的限制，每割一刀煤，就得移一次轉載機，移轉載機時，為了減輕拉移重量和阻力，工作面就得停止生產，每天消耗3～4h，直接影響產量。

3）移轉載機需要的人員多，如果阻力過大，固定樁容易被拉壞，造成事故。

4）轉載機每移動80m 左右，固定樁就得從新預埋一次，固定樁與轉載機之間無軌道，材料、配件需要工人勞動強度大，給生產帶來很多安全隱患。

1.2 采用端頭支架推移方式存在的問題

端頭支架推移適用于SZZ系列重型轉載機的推移，從結構上來說，不適用SZB730／75 轉載機、DSP100／63／125可伸縮帶式輸送機機尾的推移。此外由于受運輸巷道頂低板壓力大的影響，巷道狀況普遍較差，加上淤水淤煤，致使端頭支架推移困難，有時會使生產陷入癱瘓狀態，因而棄用端頭推移方式。

1.3 采用單體支柱推移方式存在的問題

在SZB－730／75順槽用刮板轉載機機尾處用兩個單體支柱輔助移動，一頭與工作面支架支撐，一頭與機尾支撐。由于轉載機機尾無著力點，單體支柱只能頂在機尾護罩上，導致機尾損壞。此外因單體支柱與機尾無固定點而易打滑，在安全隱患，違反煤礦安全生產規程存，該操作方式已經停用。

1.4 采用調度絞車拉移方式存在的問題

1）用JD－1.6（25）型調度絞車拉移裝載機、皮帶機機尾最大問題是不安全。拉移能力小，無法移動超重型轉載機。

2）消耗材料，絞車鋼絲繩需要經常檢查更換，消耗鋼絲繩比較多。拉移方式效率低、安全隱患多。

3）運輸安裝不方便，絞車不易固定。且絞車外形尺寸大，影響行人通過和設備的進出。

4）工作效率低，由于被拉移設備重量大，清理浮煤工作量大，開絞車時需要將工作人員撤出。在生產班拉轉載機每次需一個半小時左右，嚴重影響生產。

5）牽引方向與機尾移動方向形成一個夾角，牽引阻力大，機尾容易拉變形，且安全系數較低。不能滿足快速推進，大規模生產的要求，嚴重制約綜采面推進與運輸巷道可伸縮帶式輸送機機尾移動協調的技術難題。

針對以上存在的問題，為實現綜采工作面安全高效的推移，汾西礦業集團設備修造廠經過多次論證，研制了轉載機及可伸縮帶式輸送機機尾拉移裝置。并在集團公司賀西、紫金等煤礦綜采工作面的生產中取得理想效果。

2 設計方法

拉移裝置（如圖1 所示）。主要由底座、拉移裝置架、液壓油缸等組成。采用整體焊接主機架，提高了機架鋼度。根據皮帶機和巷道寬度確定拉移裝置的總寬，拉移裝置的高度根據運輸巷高度來確定，高度可適應一定范圍巷道高度的變化。

圖1 拉移裝置

1）底座。用25 mm 鋼板焊接而成，高200mm，寬400mm，長2 500mm，強度滿足使用要求，采用左右分體式結構，方便井下運輸。

2）拉移裝置架。用于液壓缸與連接橫梁之間，起支撐作用。

3）液壓油缸。為了增加拉移的力量，液壓油缸選用大缸徑的千斤頂。前移、調高、側移均采用了液壓油缸為執行元件。為了方便使用，采用工作面乳化液泵站作為動力源。液壓系統管路接頭都采用通用接頭，安裝維修極為方便。

根據牛頓第三定律中的力的作用與反作用之間的關系，實現皮帶機機尾與轉載機的前移。

為了適應井下巷道變化，拉移裝置設有調高和水平的機構。增加了一次拉移的行程，在拉移裝置架底座與連接橫梁每側安裝1 個液壓千斤頂，尾部與尾部用銷軸剛性連接，3個液壓千斤頂共用1個控制閥，同時供液。以高壓乳化液為動力，泵站出口壓力為31.5 MPa，其液壓系統工作壓力為20MPa。

在拉移機過程中，采煤機可以連續運轉。液壓泵站向輸送機機尾拉移裝置提供液壓能，控制元件調高液壓缸、側移液壓缸和拉移液壓缸的伸縮，使整體機尾和自移裝置互為支點，交替前移，拉移距離長時，還可實現整體機尾的連續自移，具體操作步驟如下：

1）工作面液壓泵站向調高千斤頂供液，調高千斤頂活塞桿伸出，拉移裝置撐住頂板和底板，形成一個固定點。側移千斤頂供液，側移千斤頂活塞桿伸出，撐住巷道側壁，微調整拉移裝置的偏移位置。

2）工作面液壓泵站向拉移千斤頂供液，連接立柱底座與轉載機的拉移千斤頂活塞桿收回，以立柱底座為支點，把轉載機向前推移。

3）當拉移千斤頂活塞桿完全收回后，轉載機停止移動，完成一個拉移行程。此時液壓泵站向調高千斤頂供液，將調高千斤頂活塞桿縮回，拉移裝置程自由狀態，下落在底板上。

4）液壓泵站向拉移千斤頂供液，拉移千斤頂活塞桿伸出。由于轉載機或皮帶機機尾對地摩擦力大于拉移裝置對地面摩擦力，拉移裝置向前移動，完成一次拉移循環。這種推移裝置在轉載機及皮帶機機尾移動過程中，每前進一步立柱支撐頂板一次。

因為該裝置具有自移、調偏和校直等功能，可滿足工作面日進17m 以上的使用要求，其適用于膠帶寬度0.8m 和1m 的帶式輸送機，槽寬730 mm、764mm、800mm 的轉載機；因此它是適用于綜采工作面的順槽設備。

同時，該拉移裝置具有結構簡單、操作簡便、性能可靠、輕便靈活等優點，在生產應用中得到快速的推廣，具體性能特點如下：

1）整體結構強度高，拉移力度大，拉移機尾動作迅速，實現了機尾的連續性移動，提高了工作效率。

2）結構合理，拆裝運輸方便，操作簡單，移動靈活。對巷道頂底板壓力小，適應性強（適應煤層傾角±10°），拉移時可有效保證巷道頂底板的完整性。

3）拉移裝置采用了螺栓連接和鉸接的結構方式，便于安裝、撤除和維修。結構件全部采用焊接件，生產制造方便，供貨周期短。

4）快速、連續性的移動機尾，大大減輕了工人的勞動強度，縮短了生產準備時間，提高了生產效率，有利于安全生產。

5）整體機尾和拉移方式有效的降低了機尾偏移輸送機中心線造成膠帶跑偏事故，改善了輸送機機尾的運行狀況。

6）拉移裝置使用工作面液壓泵站提供的液壓能，液壓系統簡單可靠，便于維護和操作，節省了設備投資費用。

3 結語

拉移裝置的成功開發，實現了運輸巷道設備的快速、安全移動。綜采工作面的生產效率得到了提高，排除了轉載機移動時的重大不安全隱患，并可在礦區進行推廣，具有良好的經濟和社會效益。

目前，已生產5臺套該拉移裝置，分別在汾西礦業集團賀西煤礦、雙柳煤礦和曙光煤礦投入使用，收到了良好的效果，深受用戶好評。滿足了工作面快速推進需要，保證井下巷道運輸的暢通。

通過本項目的實施，培養一支具有創新思維和設計水平的研發隊伍，全面提高公司的設計研發水平。

該拉移裝置的使用，降低了一線工人的勞動強度，提高順槽皮帶機機尾和轉載機移動的安全性，是綜采工作面較為理想的配套設備。

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