皮帶機尾與轉載機自移聯動簡易裝置的研制與應用

摘 要：隨著礦井機械化、智能化水平的不斷提升，煤礦減人提效、無人則安。但對于資源枯竭中小型礦井若在現有機械化水平上進一步提升自動化、智能化水平，將受資金、效益的制約。天力公司吳寨礦作為小型老礦井，公司技術人員和施工隊聯合對現有設備的進行研究、升級改造，實現自動化減人、增產提效。

關鍵詞：皮帶機尾與轉載機;自移聯動裝置;研制應用

1 礦井概況

天力公司吳寨礦原為小型老礦井，礦井1987年破土動工，1989年10月建成投產，設計生產能力0.12Mt/a。進入90年代后不斷改造，2009年吳寨礦實施90萬噸/年產業升級改造工程，產能達到90萬噸/年。礦井綜采綜掘工藝，井下布置己組、庚組兩個生產采區，一區一綜采面，一個綜采面保證礦井產量，每年2-4個月兩個綜采面同時生產。

礦井主要開采己組（己15）煤層。己15煤層賦存較穩定，煤層厚度平均1.8m，頂板為砂巖和砂質泥巖，底板為泥巖，易膨脹;為1/3焦煤，可入洗、煉焦，售價高。為礦井有效益煤層。

礦井預計2020年10月份閉坑，目前戰場開始收縮，綜采設備均為老設備，生產線長，生產環節多，產量低，人員多。為減人增效，提高單產水平，但又不過多投資，經天力公司綜機辦和礦綜機車間、綜采隊有關技術人員的多次研究，設計、制造出皮帶自移機尾與轉載機聯動簡易裝置。

2 綜采設備概況

己組采面原綜采主要設備選型為ZY4000-10/20型液壓支架、MG320/710-WD型割煤機、SGZ800/800運輸機、BRW400/37.5型乳化液泵、SZB630/55轉載機。

己15煤層底板為泥巖，遇水膨脹，生產期間巷道底鼓嚴重，每月巷道底鼓量均在0.3m左右，受斷面影響，原轉載機一直使用SZB630/55小型轉載機，設備且不帶破碎機和自移裝置，轉載機機頭高度1.6m，移動皮帶機尾和轉載機時靠回柱絞車和人員，效率低，采面運輸機基本不用高速，有大塊巖石或煤塊時，需要停運輸機靠人工砸碎，嚴重影響產量，采面運輸環節出現瓶頸，每天平均5-6刀，月產平均5萬噸。

3 研究主要內容

購買或租賃現有其他礦使用的成套設備，轉載機機頭高需要2.2m左右，巷道高度需要3.0m，吳寨礦己組巷道高度設計2.4m，除去錨索外漏長度0.3m，巷道有效高度2.1m，市場一套皮帶機尾自移需要50萬元左右，一部730/110轉載機含自移裝置加破碎機需要170萬元，資金量太大。

受巷道高度和資金限制，經過反復研究論證，決定選用SZZ630/90型轉載機，增加破碎機、自移裝置，主要特點：

3.1 轉載機

增加傳動功率55Kw增加到90Kw，結構緊湊，整機體積小，高度低。采用Φ22×86圓環鏈和鍛造刮板。溜槽全部采用整體箱型焊接結構，電纜槽側置，槽間采用螺栓聯接。整機中板全部采用碳化鉻耐磨鋼板，底板全部經等離子陶瓷合金粉末溶覆。凹、凸槽圓弧半徑大，減少磨塤，提高過煤量，大大延長了轉載機使用期限。

鏈子由原設計的直徑18鏈環改為直徑22鏈環，增加破碎機、轉載機自移裝置，轉載機機頭高度不變，保持在1.7m以內，設計長度30m、輸送量600t/h

3.2 自移皮帶機尾

皮帶增加簡易機尾自移裝置。皮帶機尾自移采用8根11#工字鋼作為轉載機機頭跑道，每根長2.5m，一遍4根，機尾總長10m。每根工字鋼下使用鋼板焊接，高0.4m，兩幫之間使用剛管連接成一體，兩節之間加工船型滑靴，滑靴長1m，鏈接皮帶機尾的兩幫。

3.3 機尾與轉載機聯動裝置

加工兩根長推移千斤頂，一端固定在轉載機滑靴上，一端固定使用銷子與機尾邊管活連接（11#工字鋼立筋上每2.5m打一個孔，用于穿銷子），推皮帶機尾時，轉載機機頭固定，推移千斤頂一端以轉載機機頭為支點，另一端銷子連接皮帶機尾邊管，推動皮帶機尾前移一個千斤頂活柱行程2.5m，而后拆掉銷子，縮回千斤頂，再用銷子固定，再推皮帶機尾，如此反復實現了轉載機與皮帶機尾聯動自移。同時，轉載機和破碎機依靠自身的自移裝置，實現自動前移。達到減人增效的目的。

4 應用情況

2019年6月1日采面投產，設備投入使用，6初采初放推進107m，7月推進124m，8月推進125m，9月受機巷斷層影響推進115m，10月份受機巷斷層影響推進100m，扣除事故影響、檢修時間，每天平均8刀煤，全礦井一個采面生產，6-10月份生產原煤38.8萬噸，月平均7.76萬噸，8月份日產最高10刀，創吳寨礦歷史最高紀錄。

使用自移皮帶機尾后，皮帶機尾和轉載機一天移動一次，每次3人操作（1人看轉載機機尾;1個人操作;1個人看機頭），4h左右;不用自移轉載機時皮帶機尾每天拉一次，都要有開慢速絞車人員，掛鉤頭人員（拉皮帶尾）共計5人（1人看轉載機機尾;1個人操作;1個人看機頭;開慢速絞車1人拉慢速絞車鉤頭1人），每次5h左右，每天節約60分鐘，并減少一臺回柱絞車、一臺開關。

使用破碎機后，減少了停機人工砸巖石塊的次數，割煤機、運輸機停止、啟動的次數少了，提升了割煤速度。原來每天5-7刀，現在每天7-9刀，平均每天多割2刀煤，機頭砸渣人員每班減少2人，每天減少6人。

5 經濟效益情況

項目實施后，采面機頭減少一部回柱絞車（10萬元）;每小班減少砸大巖石塊人員2人，每天減少6人，平均每天增加2刀煤。

人均工資按10000元/月，每月減少人工工資10000*6=6萬元

采面刀產：180*1.9*1.4*0.6=287噸

己組煤售價480元/噸，礦噸煤成本300元/噸，噸煤純利潤180元

每月按29天正常生產，采面6月投產，預計12月回采結束

6個月生產凈增加利潤=287噸/刀*2刀*29天*180元/噸*6月≈1800萬元

減少設備和人工工資節約開支：6萬元/月*6月+10萬元=46萬元

6個月創造效益=300*6+46=1846萬元

節約資金90萬元。

參考文獻

[1]查丁杰，王永祥.采掘機械使用與維護[M].中國礦業大學出版社，2009.

[2]周紹英，牛秀巖.電機與拖動，下冊[M].中央廣播電視大學出版社，1994.

作者簡介

王向陽（1972-），男，河南省漯河市龍城鎮人，漢族，工程師，1996年畢業于河南省機電高等?？茖W校（現河南工學院），2006年（緊缺人才培養）脫產3年到河南理工大學學習，2009年畢業，采礦工程專業，現為平煤股份天力公司采煤副總兼生產科科長、綜機辦主任。