綜采工作面刮板輸送機緊鏈裝置設計應用

崔慶畢

(晉能控股煤業集團 大斗溝煤業有限公司，山西 大同 037031)

1 概述

刮板輸送機是綜采工作面的重要機械設備之一，主要與采煤機配合進行工作面煤矸運輸，刮板輸送機具有安裝簡單、運輸能力大、便于操作維護等優點。刮板輸送機主要由電機驅動頭部齒輪然后帶動刮板、刮板鏈進行運動，從而進行煤矸運輸；受刮板輸送機安裝技術水平、工作面煤矸以及地質條件等影響，刮板輸送機經常出現斷鏈故障，斷鏈后需人工重新緊鏈并進行預緊，刮板鏈張緊度直接關系著刮板輸送機運輸效率，而當前煤礦傳統緊鏈裝置在實際應用中效果相對較差，無法滿足實際生產需求。

晉能控股煤業集團大斗溝煤業有限公司8305工作面位于同忻三盤區，工作面設計走向長度為1 500 m，傾向長度為185 m，工作面回采煤層為2#煤層，平均厚度為2.71 m。8305工作面采用綜合機械化回采工藝，回采期間工作面內配備了SL300采煤機一臺、SGZ1000/1500型雙鏈刮板輸送機一臺、ZZG型液壓支架109架，以及SZZ1200/400轉載機和PLM-3500破碎機各一臺。其中刮板輸送機功率為1 500 kW,運輸能力為2 500 t/h，具體參數如表1所示。

表1 SGZ1000/1500型雙鏈刮板輸送機技術參數

截止2020年8月,8305工作面已回采480 m，工作面回采前期由于受回采煤層矸石以及刮板槽底煤、地質條件等影響，導致工作面刮板輸送機經常發生故障，主要表現為斷鏈、卡鏈現象，需及時停機并松緊刮板鏈。工作面傳統方法主要采用絞車或者吊鏈來松緊刮板鏈，傳統裝置在進行刮板鏈松緊時不僅勞動作業強度大、緊鏈效率低而且很容易出現傷人事故，因此大斗溝礦對傳統緊鏈工藝進行優化，設計了一套液壓緊鏈裝置。

2 液壓緊鏈裝置結構及工作原理

2.1 液壓緊鏈裝置結構組成

液壓緊鏈裝置主要由液壓油缸、緊鏈臂、液壓伸縮桿、固定銷和固鏈器等部分組成，如圖1所示。液壓油缸共計兩個且成對稱布置，液壓油缸上有一個注油口和出油口，主要與液壓泵進出油管連接。

圖1 刮板輸送機液壓緊鏈裝置結構示意圖

液壓油缸分為1#油缸和2#油缸，油缸一端與液壓伸縮桿連接，另一端與緊鏈臂采用固定銷連接，液壓伸縮桿最大張拉行程為0.4 m。

緊鏈臂主要有兩組，每組緊臂鏈分第一緊鏈臂和第二緊鏈臂，緊鏈臂采用高錳鋼一次性澆注而成，在第一緊鏈臂與第二緊鏈臂之間安裝一個固鏈器，固鏈器可與刮板鏈進行固定連接。

2.2 液壓緊鏈裝置工作原理

(1) 工作面刮板輸送機出現斷鏈后需緊鏈時，首先將液壓泵進出油管與緊鏈裝置的進油口和出油口固定連接，通過液壓油缸的液壓作用將緊臂裝置中液壓伸縮桿拉伸至最大行程。

(2) 液壓緊鏈裝置中液壓伸縮桿拉伸后，將裝置中固鏈器與刮板鏈進行固定，然后正向打開液壓油缸閥門使伸縮液壓桿回收，液壓桿在回收過程中通過移動緊鏈臂以及固鏈器帶動兩側刮板鏈向裝置中部移動，從而達到緊鏈的目的。液壓緊鏈裝置最大張拉力為890 kN。

3 裝置優缺點及實際應用效果分析

3.1 裝置優缺點

(1) 裝置結構簡單。液壓緊鏈裝置結構相對簡單，便于日常檢修維護，在使用過程中故障率相對較低，制造成本費用為0.52萬元，成本費用低；同時該裝置不僅可用于采掘工作面刮板輸送機中，而且還可用于其他領域中，如運輸、橋梁隧道等，實用性強，應用區域廣。

(2) 自動化水平高。液壓緊鏈裝置主要利用液壓油缸控制整個裝置達到緊鏈的目的，在緊鏈過程中只需1人操作即可，相比傳統吊鏈緊鏈方式，該裝置自動化水平高，大大降低了緊鏈勞動作業強度。

(3) 緊鏈效果好。與傳統吊鏈等緊鏈裝置相比，液壓緊鏈裝置通過液壓系統實現刮板鏈微調節，調節精度高，緊鏈效果好，有效避免了傳統裝置調節時因張拉力不到位出現斷鏈傷人事故。

(4) 但是該裝置在實際應用中還存在一些不足，需進一步優化改進，主要表現在以下幾方面：①由于綜采工作面粉塵濃度大，對裝置液壓系統污染嚴重，必須定期更換液壓油并對液壓油缸進行清理；②由于緊鏈是在刮板槽上進行，受刮板、刮板鏈影響，裝置安裝不平整，在張拉刮板鏈時兩側緊鏈臂受力不均，很容易出現緊鏈臂變形現象。

3.2 實際應用效果分析

2020年8月～12月8305工作面共計出現5次斷鏈事故，斷鏈后采用吊鏈緊鏈兩次，采用液壓緊鏈裝置緊鏈三次。通過對比分析兩種裝置發現：采用吊鏈進行緊鏈時，需三人配合施工，單次緊鏈時間為0.8 h，緊鏈后刮板鏈張緊力達到設計值的82%,還需進一步微調；采用液壓緊鏈裝置僅需一人即可操作施工，單次緊鏈時間為0.4 h，緊鏈后刮板鏈張緊力達到設計值的93%以上。

4 結束語

大斗溝煤礦針對綜采工作面刮板輸送機傳統緊鏈裝置在緊鏈時存在的弊端，設計了一套液壓緊鏈裝置，通過在8305工作面進行實際應用，該裝置投入使用后大大降低了緊鏈勞動作業強度，提高了緊鏈效率，保證了緊鏈施工安全，得到了煤礦及集團公司一致認可，并在集團公司其他煤礦進行了推廣應用，取得了顯著的應用成效。