液壓可行走橋式自動裝載清倉機的設(shè)計及應(yīng)用

薛俊國

【摘 要】礦井水倉是煤礦安全生產(chǎn)，防止礦井水災(zāi)的重要設(shè)施，水倉通常分為主倉和副倉，兩者輪換清理使用。隨著礦井開采深度增大和涌水量增多，水倉內(nèi)淤積了大量的淤煤，而水倉容積有限，故而必須定期清理。目前多數(shù)煤礦采用機械設(shè)備清理和人工方式清理兩種方式。機械清理一般采用清倉機將煤泥直接運輸?shù)狡А⒌V車或者其它部位。人工方式為工人們站在煤泥水中，用鐵鍬及桶刮等方法把煤泥清挖出來，再將煤泥運到附近巷道兩旁堆放，待煤泥晾干后再運送上地面，或是將煤泥直接裝入礦車中運送到地面。人工清挖不僅勞動強度大，作業(yè)效率低，而且清倉周期長，特別在雨水季節(jié)還可能會因水倉清理不及時而導(dǎo)致淹井事故。本文在對現(xiàn)有清倉方法和各種水倉清理設(shè)備進行分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合液壓傳動結(jié)構(gòu)和工作原理介紹了一種用于清理煤礦水倉淤煤的新型水倉清理設(shè)備。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、動力系統(tǒng)單一，便于安裝維護的優(yōu)點。且有效的提高了水倉清挖效率和安全系數(shù)。

【關(guān)鍵詞】礦井水倉 液壓挖裝 清淤設(shè)備

1 概述

1.1 開灤集團錢家營礦業(yè)分公司

錢家營礦業(yè)公司是中國最大的肥煤生產(chǎn)基地——開灤（集團）有限責(zé)任公司的一座大型現(xiàn)代化礦井。1978年開工建設(shè)，1988年投產(chǎn)，設(shè)計年產(chǎn)原煤400萬噸，核定能力600萬噸，并有一座與之相配套的現(xiàn)代化洗煤廠，入洗能力700萬噸。礦井現(xiàn)有員工5880余名，固定資產(chǎn)14.95億元。公司井田總面積88.3平方公里，可采煤量6億噸，屬近距離煤層群開采礦井。

1.2 錢家營礦業(yè)分公司-600水平水倉清挖現(xiàn)狀

1.2.1 錢家營礦業(yè)分公司-600水平水倉技術(shù)參數(shù)（表1所示）

1.2.2 錢家營礦業(yè)分公司-600水平水倉清挖現(xiàn)狀

錢家營礦業(yè)分公司-600水平水倉清挖采用機械設(shè)備和人工清挖相結(jié)合。水倉前330米采用MQC-75型清倉機清挖，MQC-75型清倉機將煤泥通過輸送管路直接輸送到-478返山皮帶上，由皮帶將煤泥運輸?shù)街髅壕Ｓ捎谑艿組QC-75型清倉機管路輸送距離的限制，水倉剩下的100多米只能有人工清挖，將煤泥用鐵鍬或者水桶裝的礦車內(nèi)，運到地面。

2 液壓可行走橋式自動裝載清倉機的設(shè)計及應(yīng)用

2.1 設(shè)計目的

錢家營礦業(yè)分公司-600水平水倉由于受MQC-75型清倉機輸送距離的限制，有100多米的距離需要人工清挖，這就造成勞動強度大，環(huán)境惡劣，效率低等現(xiàn)狀。為改善作業(yè)環(huán)境，提高效率，降低勞動強度，為此設(shè)計、研發(fā)液壓可行走橋式自動裝載清倉機。

2.2 液壓可行走橋式自動裝載清倉機的組成部件

為了降低成本、減少投入，液壓可行走橋式自動裝載清倉機全部采用的是報廢或者閑置設(shè)備進行組合。

2.2.1 MQC-75型清倉機的挖裝部

挖裝部采用雙螺旋集泥裝置和下鏈刮板機運輸作為裝載機構(gòu)，可輸送各種狀態(tài)的煤泥，對粘性比較大的煤泥和松散物料均能適應(yīng)，集泥裝置懸臂可升降，集泥范圍大，效率高。其結(jié)構(gòu)主要由驅(qū)動部、鏈傳動（刮板）和雙螺旋給煤筒等組成。它是液壓可行走橋式自動裝載清倉機工作的第一步驟，其工作原理為：驅(qū)動部由液壓馬達驅(qū)動主鏈輪轉(zhuǎn)動，由雙排圓環(huán)鏈帶動螺旋給煤輪軸旋轉(zhuǎn)，挖翻煤泥并使煤泥擠到輪軸中間，圓環(huán)鏈上裝有刮板，將煤泥刮運到料斗里，完成挖裝工作。為了適應(yīng)煤泥厚度的變化，挖裝部可上下移動（由升降油缸推拉完成），螺旋給煤筒由左、右螺旋組成，輸送槽幫由兩段組成。在主動鏈輪兩側(cè)設(shè)有張緊螺桿，可根據(jù)需要調(diào)整工作中鏈條的松緊程度。

2.2.2 8t平車

最大載重：8000kg，軌距：600mm，軸距：1000mm 車輪直徑：300mm，牽引高度（自軌面起）：320mm，外形尺寸（mm）：長*寬*高（自軌面起）=2750*1050*472.5。

2.2.3 XMZ160/1250型壓濾機油泵站

油泵站由油箱、三聯(lián)齒輪泵、電動機、吸油過濾器和回油過濾器組成。電動機裝機功率22kW，轉(zhuǎn)速1470r/min，電壓等級380/660v。三聯(lián)齒輪型號CBGJ1032/1010/1010（矩鍵左旋），從泵傳動軸端看，逆時針轉(zhuǎn)動。三聯(lián)齒輪泵分別為挖裝部馬達、行走油缸、升降油缸供液。采用兩個吸油過濾器型號為TF-100×80，一個回油過濾器型號為RFB-160×10。

2.2.4 行走油缸

17/38型液壓支架片幫頂油缸2個。

2.2.5 升降油缸

型號Q0403。

2.2.6 電纜存放箱

采用10mm鐵板焊接而成，下面敷設(shè)20mm鐵板用于配重。可以存放16mm2電纜150米。

2.2.7 照明

照明采用DGY35/24B型礦用隔爆型照明燈，尾燈采用DGY60/24L（A）型礦用隔爆型信號燈。

2.2.8 電氣控制系統(tǒng)

采用BQD-120/1140（660）Z型礦用隔爆型真空電磁起動器和BZA1-5/36-2型礦用隔爆型控制按鈕。

2.2.9 操作臺

操縱臺由操縱臺架、行走與升降操縱閥組件、挖裝部馬達閥組件、測壓件組成。升降與行走操縱閥組件，主要功能是完成挖裝部的升降和清倉機的前進。操縱閥組由高壓溢流閥YF-B10K（YF-B10H4）兩件。手動換向閥兩件（34SW-B20H-W、34SW-B20H-T）和閥塊組成。

馬達組件要完成挖裝部馬達的運行。馬達組件由高壓溢流閥（YF-B10H2-S）和手動換向閥（34SM-B10H-T）組成。測壓件負責(zé)測出各點壓力值，由多路壓力表開關(guān)MS2A20/250 （螺紋M14x1.5）和測壓油管組成。

2.3 液壓可行走橋式自動裝載清倉機結(jié)構(gòu)和操作方法

液壓可行走橋式自動裝載清倉機是以8t平車為載體，挖裝部位于清倉機的正中位置，左側(cè)為油泵站、操作臺和控制按鈕，右側(cè)為電纜存放箱和礦用隔爆磁力啟動器，后面為兩個前進油缸。液壓可行走橋式自動裝載清倉機是利用挖裝部將煤泥運輸?shù)角鍌}機后面的礦車內(nèi)。操作時，人員操作控制臺上的手柄，可以控制升降油缸控制挖裝部適應(yīng)煤泥的厚度變化，控制前進油缸推動清倉機向前移動，控制挖裝馬達的運轉(zhuǎn)。

3 液壓可行走橋式自動裝載清倉機應(yīng)用效果

3.1 自動裝載清倉機使用前、后對比表（表2所示）

3.2 自動裝載清倉機實現(xiàn)了六大效果

（1）在原有人員礦燈照明的基礎(chǔ)上，按照“前有照明后有紅燈”方式，增設(shè)了機械照明設(shè)備，升級了現(xiàn)場安全系數(shù)。（2）裝車時間由原來的平均15分鐘裝一車縮減為5分鐘，裝載效率提高了3倍。（3）減少崗位用工3人，年可節(jié)省人工工資15萬余元。（4）所使用的全是廢舊淘汰設(shè)備零件，經(jīng)計算，盤活閑置資產(chǎn)28余萬元。（5）由原來的純?nèi)斯で逋谘b車改為“一人操作、兩人輔助、三崗輪換”的全自動機械裝車流程，大大降低了勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境。（6）由于縮短了裝車時間，從原來需要一班進行一次礦車周轉(zhuǎn)，變?yōu)?個小時周轉(zhuǎn)一次，進一步提高了礦車的周轉(zhuǎn)效率。