帶式輸送機全封閉聯鎖感應卸煤裝置設計應用

王少華

（潞安集團司馬煤業公司，山西 長治 047105）

帶式輸送機是煤礦重要運輸設備，具有安裝簡單、應用區域廣等優點，礦井內多部輸送機通過相互搭接，實現礦井長距離高效運輸；但在實際煤礦生產過程中，由于相鄰兩部輸送機搭接后卸料系統設計不合理，經常出現因受力力度大、受料不均等，造成下水平輸送機撒料、磨損、跑偏等事故發生，不僅降低了輸送機運輸效率，而且很容易發生重大機電事故，如輸送機斷帶、撕帶、電機燒毀等。本文以司馬礦1211運巷安裝的DTL型輸送機為研究對象，提出了一套全封閉聯鎖感應卸煤裝置，并在實際中進行應用。

1 概 述

潞安集團司馬煤業公司1211運巷位于井田二采區，巷道設計長度為1600m，巷道主要擔負著1211工作面煤炭運輸任務，1211運巷內安裝一部DTL型待實施輸送機，輸送機運輸量為2000t/h，功率為400kW，運轉速度為4m/s，帶寬為1.2m；輸送機機頭與盤區皮帶垂直搭接進行聯合出煤。

由于1211運巷安裝的輸送機與盤區輸卸煤系統設計不合理，經常出現上水平輸送機卸載物料時因受料不均、物料體積大、卸料速度快等原因，造成下水平輸送機出現跑偏、磨損、堵塞現象，根據司馬礦機電部門統計分析發現，1211運巷輸送機安裝后運行三個月時間內，因輸送機卸煤系統不合理，共計發生兩起輸送帶撕帶事故，撕帶長度達560m，電機燒毀事故一起，造成煤礦經濟損失達75萬元。對此司馬礦機電二隊通過技術研究，對1211運巷安裝的輸送機原卸煤系統及存在問題進行分析，并設計一套全封閉聯鎖感應卸煤裝置。

2 原卸煤系統及問題分析

2.1 原卸煤系統組成

1211運巷帶式輸送機原卸煤系統主要由煙霧傳感器、灑水裝置、擋煤裝置等組成，卸煤系統未實現全封閉狀態，輸送機運出物料后直接經卸載滾筒拋出，撞擊下水平輸送機擋煤裝置，物料經撞擊后再流入下水平輸送機膠帶中運出。在輸送機卸載物料期間需人工開啟灑水裝置進行卸煤點降塵。

2.2 存在的問題

1）原卸煤系統為實現全封閉狀態，在卸煤期間會產生高濃度粉塵，通過對1211運巷帶式輸送機卸煤點處粉塵濃度檢測發現，卸煤期間粉塵濃度達670mg/m3，嚴重降低了卸煤點作業環境質量，而且受粉塵影響，能見度降低，很容易發生設備操作失誤等事故。

2）原卸煤系統中噴霧灑水裝置主要通過人工操作完成，在整個皮帶輸送物料期間灑水裝置一直處于開啟狀態，當物料揮發粉塵濃度較小時不能及時進行關閉，致使原煤中存在大量積水，不僅造成運輸巷道內積水及煤泥量增大，而且在積水及煤泥作用下很容易引起輸送帶跑偏、打滑現象。

3）原卸煤系統中上水平輸送機物料卸載后直接撞擊至下水平輸送機安裝的擋煤裝置上，經撞擊后再流入輸送帶中，由于1211運巷安裝的輸送機平均運轉速度達4m/s，該輸送機機頭與下水平輸送機搭接高度為1.5m，物料拋出后撞擊速度達5.6m/s，對擋煤裝置損壞大，而且經測定物料與擋煤裝置快速撞擊后物料運行速度降低為5.2m/s，速度變化小，對下水平輸送帶產生高速撞擊，很容易造成下水平輸送帶跑偏；同時物料中含有體積大的煤矸石，很容易在卸煤點處卡塞，致使輸送帶撕裂。

3 全封閉聯鎖感應卸煤裝置設計

3.1 聯鎖感應卸煤裝置結構

全封閉聯鎖感應卸煤裝置主要由全封閉外殼、高壓噴霧灑水裝置、粉塵濃度監測裝置、煙霧裝置、受料平臺（1#、2#）、大塊物料篩選裝置、檢修門、可旋轉垂直下料口以及隔爆聯鎖開關、PLC控制柜等部分組成，其中大塊物料篩選裝置主要由激光發射器和接收器組成，垂直下料口中心線與下水平輸送帶中心線重合，如圖1所示。

圖1 1211運巷帶式輸送機全封閉聯鎖感應卸煤裝置剖面示意圖

3.2 工作原理

1）上水平帶式輸送機運輸物料時經卸載滾筒拋出后撞擊至1#受料平臺，物料撞擊受料平臺后經反彈再次撞擊2#受料平臺，物料經受料平臺兩次撞擊后拋出速度大大降低，再通過物料篩選裝置及垂直下料后流入下輸送機皮帶上。

2）設定粉塵濃度監測裝置動作值K，當卸載滾筒前方粉塵濃度大于200mg/m3時監測裝置立即進行保護動作，并將信號傳遞至PLC控制柜，PLC經信號處理后發出噴霧灑水開啟指令，聯鎖開關立即打開噴霧灑水裝置進行降塵。

3）當卸載滾筒前方粉塵濃度低于80mg/m3時，粉塵濃度監測裝置同樣發出信號并經PLC控制柜處理后，發出噴霧灑水關閉指令，聯鎖開關接收指令后立即關閉噴霧灑水裝置。

4）當輸送機開啟時通過聯鎖開關及PLC控制柜聯鎖作用，接通大塊物料篩選裝置電源開啟激光裝置；在正產物料卸載情況下激光裝置發出連續紅外線，當出現大塊物料時經篩選裝置過濾篩時出現堵塞堆積，此時紅外線北大塊物料遮擋，接收器無法接收到連續紅外線時將信號傳遞至PLC控制柜，控制柜將信號處理后發出關閉帶式輸送機電機電源信號并傳遞至聯鎖開關，聯鎖開關接收指令后及時切斷輸送機電機電源。

5）帶式輸送機停止運轉后操作人員經檢修門進入封閉倉內及時清理大塊物料，當大塊物料清理后接收器再次接收到連續紅外線后，發出信號至PLC控制柜并對信號進行處理，然后將開啟指令發送至聯鎖開關，聯鎖開關接收開啟指令后及時接通輸送機電機電源，輸送機再次運轉。

4 全封閉聯鎖感應卸煤裝置優點及效果

4.1 優點

1）全封閉聯鎖感應卸煤裝置結構簡單，操作方便，而且成本費用低，1211運巷帶式輸送機聯鎖感應卸煤裝置成本費用僅需5000元。

2）全封閉聯鎖感應卸煤裝置通過安裝受料平臺降低物料卸載速度，有效避免了因卸載速度大，造成下水平輸送帶跑偏現象。

3）該裝置實現了自動感應灑水降塵、自動大塊物料篩選，提高了物料卸載時自動化水平，與傳統卸載裝置相比避免因物料大，造成下水平輸送帶物料卡塞，撕裂皮帶事故發生，同時減少小水平運輸巷煤泥清理勞動強度。

4）該裝置卸料口為可旋轉式，在卸載物料期間可通過人工旋轉卸料口，使物料均勻的卸載在下水平輸送帶中心位置，可有效防止下水平輸送帶因卸料受力不均，發生跑偏現象。

4.2 應用效果

1211運巷帶式輸送機安裝全封閉聯鎖感應卸煤裝置，卸料點平均粉塵濃度控制在87mg/m3改善了卸料點作業環境，物料卸載后經1#、2#受料平臺后物料速度降低至2.4m/s，大大降低了物料卸載速度，避免了物料沖擊作用，在后期物料運輸期間未發生一起因物料沖擊力度大、物料卸載不均勻造成下水平輸送帶跑偏；同時通過大塊物料篩選裝置進行物料篩選，有效降低了因物料大造成下水平輸送帶撕裂事故率，全年可為煤礦節約成本費用達60余萬元。

5 結束語

潞安集團司馬煤業公司機電二隊通過技術研究，設計了一套全封閉聯鎖感應卸煤裝置并在1211運巷帶式輸送機中進行應用，實踐證明，1211運巷帶式輸送機安裝該裝置后，降低了卸煤點粉塵濃度，減少了下水平帶式輸送機跑偏、撕裂等事故，大大節約了煤礦經濟費用，取得了顯著的安全、經濟效益。