綜采工作面轉載機與帶式輸送機聯鎖控制改造

李晉斌

（西山煤電西銘礦， 山西 太原 030022）

引言

綜采工作面中轉載機一端與工作面的輸送機搭接，一端與帶式輸送機的機尾相連，是大型綜采工作中不可缺少的重要配套機器，有著一定的連接作用[1]。轉載機的基本運行離不開帶式輸送機，而帶式輸送機的運行也離不開轉載機[2]。因此，對綜采工作面轉載機與帶式輸送機聯鎖控制進行有效改造，是保障綜采工作正常運行的關鍵所在。

1 轉載機與帶式輸送機搭接原理分析

轉載機與帶式輸送機的搭接原理如圖1所示。在綜采工作中原煤的輸出主要依托工作面刮板輸送機將原煤卸載到橋式轉載機，再行過渡到帶式輸送機，再至強力帶式輸送機，這一過程將綜采工作面向前推進，行一次推進后，液壓支架操作工置于工作面內，將液壓缸向前推動，刮板輸送機也因此向著推移，這時橋式轉載機的拉移，則依據原設計配套內的工作原理將液壓缸聯合使用拉移鏈，臨時支設在頂板處，或者將兩幫端點向著移動和拉動，由此，轉載機與帶式輸送機搭接，即帶式輸送機機尾上行機頭支撐滑車搭接，其中機尾設計長度控制在14 m以內，轉載機機頭占用3 m為滑車，行拉移時控制在0.5 m，行縮移時向前拉移必須達到設計極限，一般行20次左右即可達到設計極限值。

圖1 帶式輸送機的工作原理示意圖

2 聯鎖控制改造運行中常出現的問題

1）工作中常出現皮帶跑偏的現象，致使大量原煤裝載不均產生泄漏，進而出現較多機械故障。

2）本研究中轉載機固有的橋式結構，存在多處老化部位，在變坡位置架橋段還存在塌腰現象，這一現象主要在帶式輸送機機尾上，進而直接導致其直接受壓，從而成為帶式輸送機正常運行的瓶頸。

3）固有的轉載機拉移，與帶式輸送機機尾的縮移均須要在頂板或者兩幫上行固定點支設，這種工作原理是以拉移液壓缸或者是行回柱絞車，從而完成整體施工，然而這一舉措下，通過綜采工作面會出現頂板漏頂，以及兩幫片幫的情況。

3 聯鎖控制改造方案的確定

3.1 轉載機機身長度的縮短

首先將轉載機的高度予以降低，再行原系統機頭滑車的去除，并且將帶式輸送機機尾縱梁也一并去除，以此來達到自重的減輕以及運行負荷的降低。轉載機改造如圖2所示。

圖2 轉載機改造示意圖

3.2 高強度帶式輸送機尾架的設計與加工

利用舊式轉載機機頭滑車，與帶式輸送機機尾的縱梁相對，從而實行位置移動，這一結構方式予以改變，改變后為一體式結構，大大提升了設備的耐磨性能，設備的使用壽命也因此被延長。

3.3 帶式輸送機機尾自動調偏滾筒的設計與加工

帶式輸送機機尾自動調偏滾筒主要是為了阻止帶式輸送機機尾皮帶的跑偏，從而提高轉載機與帶式輸送機聯鎖改造的真正作用機制，以此來提高綜合采煤機械化的安全運行。

4 改造分析

4.1 液壓缸連接轉載機尾部與液壓支架的作用

液壓缸連接轉載機尾部與液壓支架的作用，主要是依托于液壓支架操作手把，進而實現推移，回柱絞車也因此減少，液壓缸拉移因此降低，從而實現對原設計方案中拉移輔助設備的作用效果，這種設備拉移，也使得操作人員的數量減少。

4.2 轉載聯鎖系統的改造作用

轉載聯鎖系統的改造主要是解決不同自然環境變化下引發的轉載機頭卸煤點處帶式輸送機發生的飄帶現象，進而實現綜采工作面的安全穩定運行。

5 聯鎖控制可靠性分析

本論文主要研究帶式輸送機系統和轉載機，并認為其他元部件是安全可靠的，兩者之間可靠性的分析主要取決于帶式輸送機的正常工作，其包括兩個方面：一是組成系統的各個零部件完成所需功能的能力；二是帶式輸送機零部件組合成系統的組合方式。

5.1 帶式輸送機的主要結構與功能

本文研究的帶式輸送機為固定式帶式輸送機，其主要的機械結構包括：輸送帶、驅動裝置、傳動滾筒、逆止器與托輥。

輸送帶是輸送機的重要組成部分，負責將煤礦中的煤炭資源運輸到運載車上，最后再將其運輸到井上，在電機的驅動下，皮帶獲取一定的動力，為了保證皮帶的張力，在皮帶下部放有托輥支撐皮帶。逆止器用于防止有載荷的傾斜輸送機在停車時發生逆轉。

系統中任意一個單元發生故障后，都需要維修或更換，都會產生維修及保障要求。基本可靠性模型是一個全串聯模型。因此，可以把其視為度量使用費用的一種模型。

5.2 可靠性模型的建立

系統的可靠性模型包括有貯備與無貯備兩種，兩者的主要區別是：是否同時工作，典型系統的可靠性模型中無貯備的模型又可以分為非貯備模型和非工作貯備模型兩種，前者是串聯模型，后者是等待模型。在串聯模型中，一個元件的損壞，可能導致系統的癱瘓，只有每個單元都是正常工作，系統才能正常工作。工作貯備模型又可以分為：并聯模型、表決模型和橋聯模型三種。

6 改造效益分析

將已有的舊設備利用新的技術進行聯鎖控制改造，即可省去新購置設備花去的成本，也可充分提高現有設備的利用率，對于綜采煤礦的整體運行發揮著重要的作用機制[3]。本次研究結果也驗證了前人的大量實證案例研究成果，通過對轉載機與帶式輸送機搭接原理、聯鎖控制改造方案的確定以及相應問題的解決，從技術層面上驗證了綜采工作面轉載機與帶式輸送機聯鎖控制改造的必要性以及作用價值。另據相關研究顯示，轉載機與帶式輸送機的改造方式較多，上述研究中主要是針對運行過程中的問題提出的聯鎖控制方式，如傳統的擋煤方式，由于單一性的固定作用，對于其他位置出現的落煤，其固定擋煤方式難以全面防控，因此，經改造后可移動式的專用落煤裝置，在采煤系統中的應用更為合理，也是目前綜采系統中改造較多的位置。

7 結語

綜采工作面轉載機與帶式輸送機聯鎖控制改造技術的應用，使設備操作程序更為合理。轉載機與帶式輸送機聯鎖控制改造投入運營后，可以有效提高綜采工作效率，降低綜采過程中安全事故的發生，以及降低綜采工作面設備故障的發生率。