礦用帶式輸送機滾筒新型清煤裝置設(shè)計

孔慶宇

（晉能控股煤業(yè)集團王家?guī)X煤業(yè)公司，山西 忻州 036600）

帶式輸送機主要通過電機、減速機帶動滾筒運轉(zhuǎn)，利用滾筒與輸送帶之間摩擦作用帶動環(huán)形輸送帶運輸，從而實現(xiàn)運輸物料的目的。所以滾筒曲面光滑度、滾筒安裝質(zhì)量對預(yù)防帶式輸送機跑偏、斷帶等具有重要作用。傳統(tǒng)滾筒清煤裝置會造成滾筒表面浮煤堆積，增加輸送帶打滑、跑偏等故障率。本文以王家?guī)X煤礦18104 運輸順槽DTL 型帶式輸送機為例，對輸送機傳統(tǒng)清煤裝置存在的主要問題進行分析[1-5]，并設(shè)計了一套新型滾筒清煤裝置。

1 概述

晉能控股煤業(yè)集團王家?guī)X煤業(yè)公司18104 工作面設(shè)計走向長度1 616.5 m，傾向長度300 m，回采期間采用DTL120 型帶式輸送機進行煤矸運輸。輸送機安裝在18104 運輸順槽內(nèi)，輸送機頭部與盤區(qū)帶式輸送機搭接聯(lián)合運輸。DTL 型帶式輸送機具體技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 DTL120 型帶式輸送機技術(shù)參數(shù)表

2 帶式輸送機運行現(xiàn)狀及原清煤裝置不足

2.1 帶式輸送機運行現(xiàn)狀

18104 工作面回采過程中為了降塵，工作面落煤時采用采煤機進行噴霧灑水，刮板輸送機機頭、轉(zhuǎn)載機、破碎機內(nèi)各安裝一套噴霧灑水裝置，帶式輸送機每隔100 m 安裝一套灑水裝置，造成工作面原煤采后煤矸含水量大、粘著性強。同時，原帶式輸送機安裝的滾筒清煤裝置清煤效果差，故障率高，導(dǎo)致帶式輸送機卸載滾筒表面吸附煤泥量大，降低了輸送機運輸效率，增加了輸送機故障率。

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，18104 工作面在前500 m回采期間，帶式輸送機共計發(fā)生11 起斷帶事故，其中8 起事故原因為滾筒煤泥量大，導(dǎo)致輸送帶打滑跑偏，從而造成斷帶事故，造成經(jīng)濟損失達26.7萬元。

2.2 原清煤裝置不足

2.2.1 原清煤裝置結(jié)構(gòu)原理

18104 運輸順槽帶式輸送機原清煤裝置主要由固定架、刮板、調(diào)節(jié)螺栓等部分組成，如圖1。固定架長度為1.5 m，寬度為0.3 m，采用螺栓安裝在輸送機機頭大架兩側(cè)。刮板采用厚度為5 mm 鋼板焊制而成，刮板成“八”字凹槽型，刮板上寬為0.5 m，下寬為0.3 m，長度為1.0 m。刮板采用螺母固定在固定架上。

圖1 帶式輸送機原清煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

首先將固定架安裝在距卸載滾筒0.4 m 處，然后將刮板安裝在固定架上，刮板安裝后保證刮板與卸載滾筒間距為1～2 mm。當帶式輸送機運輸過程中卸載滾筒存在吸附煤泥現(xiàn)象時，通過刮板及時將煤泥清理至刮板凹槽內(nèi)，然后人工清理凹槽內(nèi)煤泥。

2.2.2 主要存在的問題

18104 運輸順槽帶式輸送機原清煤裝置雖然結(jié)構(gòu)簡單，起到一定的清煤效果，但是在實際應(yīng)用中還存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）安裝間隙控制難度大。傳統(tǒng)清煤裝置安裝后必須保證刮板與滾筒平行，且安裝間隙不得大于2 mm，但是在實際安裝時，安裝間隙很難控制。若刮板與滾筒不平行時，很容易造成刮板與滾筒磨損，若間隙較大時達不到預(yù)期清煤效果。

（2）裝置磨損嚴重。通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，帶式輸送機在運行過程中距滾筒兩端300 mm 以及滾筒中部吸附煤泥量最大，而傳統(tǒng)清煤裝置中刮板為剛性結(jié)構(gòu)，在煤泥長時間周期磨損作用下造成刮板中部磨損嚴重，失去了清煤功能。

（3）人工清煤難度大。傳統(tǒng)清煤裝置清理浮煤后堆積在刮板凹槽內(nèi)，而刮板距上輸送帶最大間距為0.4 m，輸送機在運行過程中人工清理刮板凹槽內(nèi)浮煤時，清理難度大，且安全系數(shù)低，很容易出現(xiàn)傷人事故。

3 新型清煤裝置設(shè)計應(yīng)用

3.1 新型清煤裝置結(jié)構(gòu)組成

新型清煤裝置主要由主動輪、從動輪、雙向螺桿、滑竿、V 型導(dǎo)向塊、清理刷等部分組成，如圖2。

圖2 新型清煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

（1）兩根雙向螺桿通過活動軸安裝在輸送機機頭大架上，雙向螺桿長度為1.5 m，雙向螺桿采用的是左右旋相互交叉螺旋槽結(jié)構(gòu)，且兩根螺桿螺旋槽方向相反。雙向螺桿兩端各安裝一個V 型導(dǎo)線模塊，該模塊主要用于清煤刷在雙向螺桿間活動。

（2）雙向螺桿安裝在卸載滾筒前方0.5 m 處，在螺桿與滾筒之間固定安裝一根滑竿，滑竿上安裝一個清煤刷，清煤刷可在滑竿上自由移動。清煤刷長度為0.5 m，采用聚氨酯材料制成，清煤刷一端安裝在雙向螺桿螺旋槽內(nèi)，另一端刷把與卸載滾筒接觸。

（3）在卸載滾筒軸承一端安裝一個主動輪，滑輪直徑為120 mm，在雙向螺桿活動軸一端安裝一個從動輪，從動輪直徑為250 mm，在兩個滑輪之間采用傳動帶連接。

3.2 清煤裝置工作原理

（1）當帶式輸送機運轉(zhuǎn)時卸載滾筒軸承帶動主動輪轉(zhuǎn)動，主動輪利用傳動帶帶動從動輪轉(zhuǎn)動，從動輪轉(zhuǎn)動后帶動兩根雙向螺桿轉(zhuǎn)動，從而使清煤刷在螺桿上運動進行去滾筒清煤動作。

（2）當清煤刷從第一根螺桿一端移動至另一端時，清煤刷通過V 型導(dǎo)向塊過渡作用，將清煤刷移至另一根螺桿并進行往返移動。清煤刷在移動過程中刷把可對滾筒表面煤泥進行清理，清理后的煤泥直接通過溜煤板落入下水平輸送帶上。

3.3 新型清煤裝置優(yōu)點

（1）裝置結(jié)構(gòu)簡單。該裝置結(jié)構(gòu)相對簡單，整套裝置制造成本費用為0.27 萬元，裝置故障率低，便于檢修維護。同時該裝置可用于采掘工作面各種型號帶式輸送機中，實用性強，應(yīng)用范圍廣。

（2）清煤效果好。新型清煤裝置主要利用聚氨酯清煤刷對滾筒進行清理，與傳統(tǒng)清煤裝置相比，清煤刷為柔性結(jié)構(gòu)，在清煤過程中對滾筒磨損小，且清煤刷可往返移動可對滾筒不同部位煤泥進行清理，清理效果好。

（3）降低了人工清煤強度。與傳統(tǒng)清煤裝置相比，新型清煤裝置對滾筒清理后的煤泥可通過安裝在卸載滾筒下方的溜煤板直接下放到下一水平輸送帶上，降低了人工清煤作業(yè)強度，避免了傳統(tǒng)清煤裝置人工清理浮煤時輸送帶傷人事故發(fā)生。

4 結(jié)語

2021 年2 月17 日王家?guī)X煤礦對18104 運輸順槽DTL 型帶式輸送機機頭處安裝一套新型清煤裝置，截至6 月25 日工作面已回采至1180 m。通過4 個月實際應(yīng)用效果來看，該裝置投入使用后對卸煤滾筒起到有效的清煤作用，工作面在后期回采過程中因滾筒吸附煤泥導(dǎo)致輸送機跑偏、斷電等事故共計2 起，與傳統(tǒng)清煤裝置相比，事故率降低了75%，節(jié)約輸送機維修費用達20 余萬元，保證了帶式輸送機安全高效運行，取得了顯著應(yīng)用成效。