膠帶搭接點防止沖擊損傷的技術改造

苑飛龍

(大同煤礦集團 同家梁礦，山西 大同 037025)

煤礦在掘進過程中難免會遇到各類地質構造，常見的地質構造有：斷層、火成巖、陷落柱、褶曲、夾矸等。當巷道穿越這些構造的過程中難免會上挑頂板或下破底板，這就會產生較多的矸石，有些矸石具有塊度大、硬度高、難破碎、棱角尖銳的特點，給煤礦的膠帶運輸系統造成了極大的隱患。一方面，搭接點下方的膠帶會受到矸石較大的沖擊，另一方面，大塊矸石還可能堵塞漏煤斗，劃傷撕裂膠帶，甚至會造成膠帶斷帶等較大事故，嚴重制約著煤流系統的可靠運行，造成膠帶修理維護費用增加。因此，需要在膠帶搭接處做文章，研究解決該問題[1-3]。

1 工程背景

某礦井下有兩部主運膠帶，1號膠帶機型號為DTL/120/200/400X，2號膠帶機型號為DTL/140/300/3×1120S。礦井現有機掘一隊、機掘二隊、機掘三隊和炮采隊共4個掘進隊組，1個綜采隊組，其中機掘一隊、機掘二隊、炮采隊和綜采隊的運輸系統與2號主運膠帶直接搭接，機掘三隊的運輸系統通過漏煤眼與1號主運膠帶直接搭接(垂直落差20 m)，由于礦井現開采煤層中含有2～3層0.1～0.4 m厚砂巖夾矸，且部分區域受火成巖侵入影響含有塊度不均勻的煌斑巖，因此在巷道掘進中會產生大量的大塊煤矸石。因為掘進隊組沒有配備破碎機和現場工作人員處理大塊煤矸石不及時，使部分大塊煤矸石經掘進運輸系統進入主運膠帶，不僅對主運膠帶造成一定程度的砸傷和劃傷，而且還造成大塊煤矸堵塞漏煤斗，給主運膠帶的安全運行造成極大的隱患。所以礦井決定實施技術改造：一是在掘進運輸系統到主運膠帶前就將大塊煤矸石攔截掉，二是進一步改造漏煤斗結構和尺寸以減少煤矸的沖擊。

2 改造及應用

2.1 矸石攔截裝置

為了對大塊矸石進行攔截，不讓其到達主運膠帶上，受篩子篩分現象啟發，設計了攔截裝置，現場采用11號礦用工字鋼加工制成網格篩子，篩孔為500 mm×500 mm，安裝在搭接點上方以實現對矸石的攔截。礦井在機掘一隊膠帶頭搭接點安裝了篩孔為500 mm×500 mm的篩子進行試驗，現場應用結果表明該篩子因篩孔尺寸太大，不能有效阻擋矸石。為了進一步改造網格篩，技術人員對該礦掘進巷道過程發生的所有矸石劃扯膠帶事故數據進行統計分析，得出了掘進產生的大塊矸石的長度在425～518 mm之間，因此決定將篩孔尺寸改為400 mm×400 mm，見圖1，改進后的篩子安裝在機掘一隊膠帶頭進行試驗，現場應用效果較好，該方格篩可有效攔截大塊矸石，有效避免了大塊矸石對搭接主運膠帶的沖擊，起到了較好的保護效果，見圖2。

圖1 方格篩設計(mm)

圖2 方格篩現場應用效果

2.2 漏煤斗改造

對于通過漏煤眼搭接的膠帶，采用改進漏煤斗結構以減少矸石對下方膠帶的沖擊，這里以機掘三隊為例，機掘三隊的運輸系統通過漏煤眼與1號主運膠帶直接搭接，漏煤眼垂直落差為20 m。改造前掘進膠帶煤流拋射進入并撞擊漏煤斗后改變方向，繼續以高速沖擊下方主運膠帶。為了降低煤流進入漏煤斗的初速度，新的漏煤斗將原有的沖擊點部位向后延伸400 mm，改進后由掘進膠帶卸煤滾筒出來的煤矸先拋射到400 mm這一段進行緩沖，再掉入下方的主運膠帶，從而減輕了對主運膠帶的沖擊與刺傷，還增大了漏煤斗的空間，這在一定程度上減少了漏煤斗的堵塞，也防止了因漏煤斗堵塞造成的膠帶劃傷與撕裂，原設計簡圖和改進設計簡圖見圖3。現場應用改進的漏煤斗后，一直未發生矸石沖擊劃傷與撕裂主運膠帶的事故，較好地保護了主運膠帶。

圖3 漏煤斗原設計簡和改進設計簡

2.3 應用效果

改造方案實施前后效果對比見表1，通過表1可看出此次改造能夠進一步保證掘進隊組開機率和減少大量的修補膠帶費用，具有較好的技術經濟效果。

表1 方案實施前后對照

3 結 語

通過改造，避免了大塊煤矸石對礦井主運膠帶的沖擊，大大減少了矸石砸傷劃扯膠帶，消除了大塊煤矸堵塞漏煤斗和漏煤眼的事故，且網格篩和漏煤斗加工成本低，安裝方便，并且可重復使用，具有一定的推廣應用價值。