淺析煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)的形式與優(yōu)化

劉文

摘 要：經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了煤礦行業(yè)的發(fā)展，主運(yùn)輸系統(tǒng)作為煤礦開采系統(tǒng)的重要部分得到了了企業(yè)日益高度的關(guān)注。因而，利用當(dāng)今的技術(shù)手段對主運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化成為提高企業(yè)效率的一個有效途徑，文章在這一背景下通過對系統(tǒng)的形式進(jìn)行闡釋，最后在此基礎(chǔ)上提出了具體的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè)；主運(yùn)輸系統(tǒng)；形式與優(yōu)化

中圖分類號：TD55；TD771 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）06-0169-02

作為煤礦開采系統(tǒng)的一個重要組成部分，煤礦運(yùn)輸擔(dān)負(fù)著將原煤安全的送往指定位置的任務(wù)，這是煤礦開采工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的一個重要保證。因而，煤礦企業(yè)要不斷的優(yōu)化主運(yùn)輸系統(tǒng)，避免傳統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)的疏漏所造成的安全事故，從而實現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

1 煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)的基本形式

1.1 破碎機(jī)

破碎機(jī)與主井皮之間的空間一般比較局促，因為長期受到破碎煤流的沖擊，皮帶整體會受到磨損，造成厚度和韌性的下降，這樣一出現(xiàn)堵塞的情況必然會致使安全事故的發(fā)生，所以破碎機(jī)也是一個需要優(yōu)化的系統(tǒng)形式。以筆者的經(jīng)歷來看，破碎機(jī)安裝在主井尾部可能存在以下的隱患：

①盤區(qū)卸載滾筒與主井尾部皮帶的距離比較大，一些原料會自由落入，這樣煤流進(jìn)入破碎機(jī)后破碎齒內(nèi)旋會加快煤流的垂直跌落的速度，這樣若是在沒有安裝緩沖裝置的狹小空間里，會致使煤流對主井皮帶形成持續(xù)的、巨大的沖擊力，造成皮帶的損傷；

②若長條的物料或是大塊的石料卡住造成破碎機(jī)的停轉(zhuǎn)，這時主井皮帶還在繼續(xù)運(yùn)行，必然會造成皮帶的劃傷和撕裂。從這兩點考慮，皮帶機(jī)換帶工作的優(yōu)化和改造也是必須的。

1.2 輸送機(jī)

刮板輸送機(jī)主要是由輸送機(jī)頭、輸送機(jī)尾、中間部分、輔助裝置構(gòu)成的，其中中間部分是有很多槽連和過度槽相組接而成的，在基槽內(nèi)部有刮板鏈，機(jī)槽被鋼板隔開分為上下連部分；煤礦采區(qū)上下山或是一些傾斜的運(yùn)輸中多采用帶式的輸送機(jī)，這種輸送機(jī)有固定式和可伸縮帶式兩種。

前者是通過發(fā)動電動機(jī)減速器帶動輸送機(jī)主輪工作的，這時輸送帶會和滾輪之間產(chǎn)生摩擦，在此作用基礎(chǔ)上實現(xiàn)煤礦的運(yùn)輸。后者與前者的原理幾乎一致，唯一的不同之處在于多了一項伸縮傳輸帶的設(shè)備；礦用輸送機(jī)也分為兩種，一種是鋼絲繩牽引的，一種是鋼絲繩芯帶式的，它們被廣泛應(yīng)用在一些大中型的煤礦區(qū)中，擁有較高的運(yùn)輸能力，適合距離長的運(yùn)輸工作。

前者是將鋼絲繩作為牽引構(gòu)件，輸送帶負(fù)責(zé)輸送機(jī)的承載部分，總體來說整體的構(gòu)造較為簡捷，在工作中消耗的能源比較少，方向也不會偏離，同時還能運(yùn)送員工。后者的優(yōu)勢在于擁有承載和牽引的雙重功能，操作起來十分方便，在運(yùn)行過程中能夠避免安全故障的發(fā)生，從而實現(xiàn)運(yùn)輸工作的穩(wěn)定進(jìn)行。

2 工藝和設(shè)備的改造和創(chuàng)新

2.1 皮帶機(jī)換帶的優(yōu)化

筆者根據(jù)運(yùn)輸皮帶機(jī)膠帶更換的工作經(jīng)驗，總結(jié)性的提出了用舊帶托背新帶，整體全部纏繞，硫化完成后把舊帶割斷拖出，這樣的更換工藝與之前的換帶措施相比有以下優(yōu)點：

①展開換帶的準(zhǔn)備工作不需要停機(jī)，這樣就不會影響礦井的正常作業(yè)；

②拖帶和抽帶的時候借助的都是膠帶輸送機(jī)原有的驅(qū)動力；

③舊帶托新帶的方法能夠縮短抽舊帶的時間；

④借助膠帶輸送機(jī)輔助抽舊帶，可以節(jié)省抽舊帶的時間；

⑤采用膠帶輸送機(jī)沿線擴(kuò)音電話等移動通訊設(shè)備，可以提高工作的效率，保證施工的安全；

⑥相比之前的方法，這種方案的準(zhǔn)備工作相對簡單，舊皮帶可以在有聯(lián)系的任何位置撤出。

當(dāng)然，這種新工藝同樣要求換帶的工作人員能夠進(jìn)行必要的安全技術(shù)培訓(xùn)，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以及時進(jìn)行處理。

2.2 破碎機(jī)的改造方案

根據(jù)上述情況，我們可以總結(jié)出以下幾個問題：

①盤區(qū)機(jī)頭巷道地板厚度和破碎機(jī)的總重量不符合要求，導(dǎo)致地面沒有足夠的承重能力；

②盤區(qū)頭部巷道沒有破碎機(jī)的軌道，這樣設(shè)備的進(jìn)出十分不方便；

③盤區(qū)皮帶與主井皮帶尾部在一條垂線上，這樣破碎機(jī)安裝以后，如果不進(jìn)行改造很難使煤流落在主井皮的中心線上，很容易造成皮帶偏離；

④在井下作業(yè)，施工的空間比較狹小，十分不便。

針對這些情況，我們可以增大其安裝位置的基礎(chǔ)強(qiáng)度，在主井尾部對應(yīng)的安裝位置上打兩堵基礎(chǔ)墻，墻體采用整體澆筑的形式這樣可以強(qiáng)化支撐力度。盤區(qū)機(jī)頭部起底至大巷標(biāo)高，這樣可以緩坡重新鋪底，增強(qiáng)巷道的承重能力，當(dāng)然在鋪底的同時應(yīng)該在頭部和安裝的位置預(yù)設(shè)一條軌道，從而方便設(shè)備的進(jìn)出。另外，設(shè)計異型落媒筒倉，確保煤流落在主井尾部皮帶的中心位置上。

2.3 輸送機(jī)節(jié)能技術(shù)

以帶式輸送機(jī)為例，它在實際運(yùn)行的時候功率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的設(shè)計功率，因而會造成電能的嚴(yán)重浪費。若是載重量變小，確保輸送機(jī)的基本作業(yè)量，就可以減少運(yùn)行電機(jī)的數(shù)量，這樣便可以達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)效果，我們可以稱它為“減電機(jī)”。這種技術(shù)的關(guān)鍵點在于把握電機(jī)增減的時機(jī)，按照之前的方法主要對驅(qū)動電機(jī)電流、實際計算電機(jī)功率的大小進(jìn)行測定，兩者之間的共同點都是為了判斷輸送帶上物料的載重量大小，但這種新型技術(shù)對于現(xiàn)階段來講是一種比較實用的技術(shù)。

另外，變頻調(diào)速節(jié)能改造原理是通過改變電動機(jī)工作電源的頻率改變其電機(jī)轉(zhuǎn)速的，這是近幾年來企業(yè)應(yīng)用比較多的一項新技術(shù)，這是由于帶式輸送機(jī)大多都是工頻運(yùn)行，很容易造成浪費，但若是使用變頻器的驅(qū)動電機(jī)雖然成本稍微高一些，但是因為節(jié)能的力度比較大，可以從電費上進(jìn)行彌補(bǔ)，成本回收特別快。對于目前已經(jīng)運(yùn)用的企業(yè)來說，節(jié)能的效果還是十分明顯的。

3 煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化的趨勢

3.1 提高設(shè)備人員的生產(chǎn)條件和操作水平

主運(yùn)輸系統(tǒng)是在煤礦開采系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，要確保整個運(yùn)輸過程的持續(xù)性，設(shè)備的操作人員必須能夠熟練而正確的對其進(jìn)行調(diào)度。因而，對于操作的人員來說必須對各種運(yùn)輸機(jī)器設(shè)備的構(gòu)造、原理、用途進(jìn)行了解，比如帶式運(yùn)輸機(jī)皮帶必須對它的負(fù)載量十分熟悉，只要這樣才能夠設(shè)置出合適的轉(zhuǎn)速，確保不會出現(xiàn)皮帶斷裂的情況。

對于煤礦企業(yè)來說，要定期組織員工進(jìn)行培訓(xùn)，提高其的專業(yè)理論知識，保證每個人在日常的工作中能夠?qū)C(jī)器設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)度和使用，打破之前那種一味按部就班的傳統(tǒng)作業(yè)模式。煤礦行業(yè)屬于高危行業(yè)，員工從事的工作環(huán)境一般比較惡劣，高強(qiáng)度的工作量讓他們的社會地位與做出的貢獻(xiàn)十分不符，因而要適當(dāng)?shù)膶γ旱V員工的工作環(huán)境進(jìn)行改善。

3.2 建立指揮中心和安全監(jiān)管部門

新形勢下，煤礦企業(yè)要借助新的信息技術(shù)對煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過建立煤礦運(yùn)輸指揮中心，實現(xiàn)改革創(chuàng)新。首先，在資金上要給予絕對的支持，購置先進(jìn)的計算機(jī)設(shè)備提高其系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的效率，實現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)化，從而構(gòu)建新型的主運(yùn)輸系統(tǒng)模式。

一直以來，造成煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的主要原因都是因為煤礦開采事故的接連發(fā)生，所以避免礦難的發(fā)生、加強(qiáng)綜合監(jiān)管對于企業(yè)來說也是十分重要的。一個良好的監(jiān)管機(jī)制能夠為企業(yè)的作業(yè)提供一個安全的環(huán)境，通過多臺計算機(jī)的實時控制，可以減少運(yùn)輸系統(tǒng)的事故，保證煤礦開采的有序進(jìn)行。比如在集控中心采用統(tǒng)一的軟件進(jìn)行編程，這樣設(shè)備可以在線參數(shù)化，通過地面的支援中心進(jìn)行遠(yuǎn)程的故障診斷。

3.3 建設(shè)自動化集中控制中心

建設(shè)整體作業(yè)流程的自動化控制中心是煤礦自動化未來發(fā)展的方向。煤礦過程自動化控制中心是煤礦企業(yè)過程自動化集中控制的必然結(jié)果，它是改變現(xiàn)有的生產(chǎn)模式。通過建立數(shù)據(jù)倉庫和模型實現(xiàn)礦井的管控一體化。不可否認(rèn)的是，它的實施將會成為企業(yè)未來的生產(chǎn)和管理重心。

首先，控制的范圍更急廣泛，利用傳感器得到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)的過程自動化，這樣可以有效提高公司的生產(chǎn)力。

其次，礦井的主要設(shè)備的運(yùn)行和停止可以借助中心軟件實現(xiàn)控制，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，我們可以根據(jù)系統(tǒng)下達(dá)的維修指令安排人員進(jìn)行處理。

最后，通過數(shù)據(jù)倉庫，我們可以利用礦井生產(chǎn)制造的執(zhí)行系統(tǒng)，對生產(chǎn)計劃、設(shè)備監(jiān)控進(jìn)行綜合的數(shù)據(jù)分析，從而對整個生產(chǎn)過程中設(shè)備的檢修時間合理變更。

4 結(jié) 語

總之，煤礦企業(yè)要想得到長足的發(fā)展，就必須重視主運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化，通過改善系統(tǒng)的信息技術(shù)和監(jiān)管系統(tǒng)，在降低安全事故的基礎(chǔ)上提高工作效率，這樣通過構(gòu)建良好的運(yùn)輸模式必然能夠為煤礦企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益。

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