煤礦帶式輸送機(jī)梯形漏斗應(yīng)用分析

夏雯霞

（大同煤礦集團(tuán)中央機(jī)廠， 山西 大同 037003）

引言

礦用帶式輸送機(jī)是煤礦井下采掘生產(chǎn)中重要的運(yùn)輸設(shè)備，具有運(yùn)輸線路長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸能力大等優(yōu)點(diǎn)，相鄰兩部帶式輸送機(jī)在搭接卸煤點(diǎn)處為了便于煤流導(dǎo)向，需安裝一個(gè)卸煤漏斗，卸煤漏斗尺寸根據(jù)搭接點(diǎn)高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)煤礦帶式輸送機(jī)多數(shù)安裝筒狀卸煤漏斗，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)為漏斗設(shè)計(jì)不合理，煤流卸載后對(duì)下水平輸送機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊作用，導(dǎo)致下水平帶式輸送機(jī)跑偏、縱向撕裂、磨損等現(xiàn)象，降低了輸送機(jī)運(yùn)輸效率，所以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況給輸送機(jī)安裝有效的卸煤漏斗對(duì)輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1 雁崖煤業(yè)公司三盤區(qū)運(yùn)輸大巷DTL/140型帶式輸送機(jī)概況

盤區(qū)西翼運(yùn)輸大巷安裝的DTL型帶式輸送機(jī)主要擔(dān)負(fù)著整個(gè)西翼盤區(qū)采掘工作面煤炭運(yùn)輸任務(wù)，該輸送機(jī)與2號(hào)層運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)搭接，搭接高度為4.2 m，為了便于西翼運(yùn)輸大巷輸送機(jī)運(yùn)輸煤流能夠平穩(wěn)運(yùn)送至2號(hào)層運(yùn)輸大巷輸送機(jī)上，在輸送機(jī)機(jī)頭卸煤點(diǎn)處安裝一個(gè)筒狀卸煤漏斗引導(dǎo)煤流輸送方向，但是通過(guò)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，筒狀卸煤漏斗安裝后經(jīng)常出現(xiàn)故障，且未能降低煤流運(yùn)輸速度，導(dǎo)致2號(hào)層運(yùn)輸大巷輸送機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，無(wú)法滿足煤礦生產(chǎn)需求[1-3]。因此，該礦為三盤區(qū)西翼盤區(qū)DTL型帶式輸送機(jī)安裝一套梯形卸煤漏斗。

2 DTL/140型帶式輸送機(jī)原卸煤漏斗結(jié)構(gòu)及存在問(wèn)題

2.1 傳統(tǒng)筒狀卸煤漏斗結(jié)構(gòu)

西翼盤區(qū)大巷帶式輸送機(jī)原來(lái)安裝的筒狀卸煤漏斗結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要由全封閉外殼及大塊物料篩選裝置兩部分組成，全封閉外殼與機(jī)頭大架固定，輸送機(jī)卸載滾筒卸煤后通過(guò)外殼撞擊作用流入下水平輸送機(jī)上，如圖1所示。

圖1 帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)筒狀卸煤漏斗剖面示意圖

2.2 存在問(wèn)題

1）筒狀卸煤漏斗損壞嚴(yán)重：原輸送機(jī)筒狀卸煤漏斗不具有煤流緩沖裝置，煤流進(jìn)入漏斗后通過(guò)撞擊漏斗實(shí)現(xiàn)煤流緩沖，由于西翼采區(qū)工作面回采煤層為山西組4號(hào)煤層，煤層內(nèi)夾矸較多，回采后的原煤中有部分為矸石，在矸石撞擊下筒狀卸煤漏斗損壞嚴(yán)重，每隔6個(gè)月需更換一次。

2）煤流速度快：DTL型帶式輸送機(jī)卸載后的煤流速度達(dá)4 m/s，煤流通過(guò)漏斗撞擊后流入下一水平輸送機(jī)時(shí)速度仍高達(dá)3.4 m/s，在高速煤流沖擊作用下很容易造成下水平輸送機(jī)跑偏、撕帶等事故；通過(guò)機(jī)電科2019年統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2號(hào)煤層運(yùn)輸大巷輸送機(jī)受上一水平輸送機(jī)高速煤流沖擊作用，共計(jì)發(fā)生3次撕帶事故，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)27萬(wàn)元。

3）粉塵濃度大：原筒狀卸煤漏斗內(nèi)不具有防塵裝置，輸送機(jī)在卸煤時(shí)需人工通過(guò)檢修門對(duì)煤流進(jìn)行噴霧降塵，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，降塵施工危險(xiǎn)系數(shù)高，而且降塵效果差，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，卸煤漏斗人工降塵后粉塵濃度仍高達(dá)112 mg/m3,導(dǎo)致巷道機(jī)頭處能見(jiàn)度低，不利于輸送機(jī)操作施工。

3 梯形卸煤漏斗結(jié)構(gòu)與應(yīng)用效果

3.1 結(jié)構(gòu)組成

1）梯形卸煤漏斗主要由梯形接料底板、聯(lián)鎖噴霧裝置、全封閉護(hù)照等部分組成，梯形接料底板與地面成50°角布置，形成梯形物料緩沖漏斗，上料口為方形，為了便于上料口固定安裝，在上料口處焊接一個(gè)方形法蘭，下料口與上料口在水平投影上間距為0.7 m，如圖2所示。

圖2 梯形卸煤漏平面、剖面結(jié)構(gòu)示意圖

2）梯形卸煤漏斗上端進(jìn)料口規(guī)格為長(zhǎng)×寬=1.6 m×1.2 m，下端出料口規(guī)格為長(zhǎng)×寬=0.8 m×0.6 m，梯形接料底板為14塊厚度為8 mm，長(zhǎng)度為1.6 m鋼板焊接而成，共計(jì)7級(jí)臺(tái)階，漏斗全封閉護(hù)罩由左側(cè)板、右側(cè)板、前側(cè)板三部分組成，漏斗各部分采用16號(hào)螺母進(jìn)行固定連接。

3）聯(lián)鎖噴霧裝置安裝在漏斗內(nèi)部，且與前側(cè)板進(jìn)行固定連接，噴霧裝置主要由PLC控制器、粉塵濃度檢測(cè)器、聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)、電控液閥、高壓噴頭等部分組成，粉塵濃度檢測(cè)器與PLC控制器連接，聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)分別與PLC控制器及電控液閥連接；當(dāng)漏斗內(nèi)粉塵濃度高于50 mg/m3時(shí)，PLC控制及時(shí)控制聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)打開(kāi)電控液閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)漏斗內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)噴霧降塵動(dòng)作。

4）梯形漏斗采用18號(hào)螺母連接法蘭將其與上一水平帶式輸送機(jī)機(jī)頭大架上進(jìn)行固定，梯形接料底板與輸送機(jī)卸料方向一致；上一水平輸送機(jī)在輸送物料后從進(jìn)料口流入至梯形接料底板的臺(tái)階上，臺(tái)階堆滿物料后物料順著臺(tái)階從出料后流入下一水平帶式輸送機(jī)上，從而完成卸料動(dòng)作[4-5]。

3.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

1）成本費(fèi)用低：梯形卸煤漏斗制造成本費(fèi)用相對(duì)較低，整套裝置制造費(fèi)用為0.17萬(wàn)元，而且該裝置可用于卸煤高度在3～10 m的范圍內(nèi)，實(shí)用性強(qiáng)，同時(shí)該裝置不僅可用于煤礦中，還可用于運(yùn)輸、化工、港口等領(lǐng)域中，適用區(qū)域廣。

2）卸煤效果好：與傳統(tǒng)筒狀卸煤漏斗相比，梯形卸煤漏斗內(nèi)存在多個(gè)階梯，起到物料緩沖作用，從而降低了物料速度，避免了高速煤流對(duì)輸送機(jī)的沖擊破壞作用，起了保護(hù)漏斗、膠帶的作用；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，西翼運(yùn)輸大巷內(nèi)膠帶輸送機(jī)安裝梯形卸煤漏斗后，出料口煤流速度降低至0.3 m/s，下水平輸送機(jī)未發(fā)生一起因物料沖擊導(dǎo)致輸送機(jī)跑偏、撕帶的事故，全年降低輸送機(jī)維修成本費(fèi)用達(dá)20余萬(wàn)元。

3）降塵自動(dòng)化水平高：梯形卸煤漏斗內(nèi)安裝了聯(lián)鎖噴霧裝置，該裝置通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴霧降塵，與傳統(tǒng)人工噴霧降塵相比，自動(dòng)化水平高、勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度低、降塵效果好；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，采用聯(lián)鎖噴霧裝置后漏斗內(nèi)粉塵濃度控制在40 mg/m3以下。

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，三盤區(qū)西翼運(yùn)輸大巷DTL型帶式輸送機(jī)安裝梯形卸料漏斗后，有效解決了傳統(tǒng)筒狀漏斗損壞嚴(yán)重、卸煤效果差、粉塵濃度高等技術(shù)難題，避免了輸送機(jī)受物料沖擊破壞現(xiàn)象，保證了輸送機(jī)安全高效運(yùn)輸，該卸煤漏斗在其他煤礦被推廣應(yīng)用，取得了顯著的應(yīng)用成效。