帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置設計應用

喬燕鵬

(山西潞安化工集團 余吾煤業有限公司，山西 長治 046199)

0 引言

帶式輸送機在進行卸煤時會產生高濃度粉塵，是采掘工作面產生粉塵的主要場所之一，同時由于卸煤點存在標高差，上水平輸送機卸料后速度相對較快，當撞擊下水平帶式輸送機時很容易造成下水平輸送帶出現跑偏、撕帶事故，嚴重威脅著煤礦安全生產，所以對卸煤點采取有效措施控制粉塵濃度、降低煤流速度，對采掘工作面煤矸安全高效運輸以及降低輸送機故障率具有重要意義。

山西潞安化工集團余吾煤業有限公司1206工作面設計走向長度為1 400 m，傾向長度為178 m，工作面回采煤層為石炭系3#煤層，平均厚度為6.34 m，平均傾角為1°，3#煤層呈黑色塊狀，部分為粉狀，中部煤質較差，呈玻璃光澤，光亮型，兩層夾石為泥巖。

1206工作面回采在運輸順槽安裝一部DTL120型帶式輸送機，輸送機帶寬為1.2 m，電機功率為400 kW，輸送機運輸量為2 500 t/h。運輸順槽輸送機與盤區運輸大巷帶式輸送機垂直搭接，搭接點高度為1.8 m，工作面回采前期運輸順槽帶式輸送機搭接點處安裝了一個全封閉金屬罩進行防塵，但是通過實際應用效果來看，該封閉罩防塵效果差，實測卸載點粉塵濃度高達132 mg/m3；同時帶式輸送機卸載點煤流速度高達4.5 m/s，原帶式輸送機不具有煤流緩沖裝置，導致煤流落入下水平輸送帶時對輸送帶產生一個沖擊作用力，該作用力造成下水平輸送帶運輸失穩現象，出現輸送帶跑偏以及撕帶事故。通過統計數據發現，1206工作面在前500 m回采期間，因卸載點高速煤流導致盤區輸送機斷帶3次，經濟損失達17余萬元，嚴重制約著工作面安全高效生產。因此，本文設計了一套帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置。

1 帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置設計

1.1 裝置結構組成

帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置主要由集塵通道、緩沖裝置、除塵管道、高壓噴頭、進水管路、吸風機、污水處理箱、過濾板、水泵和支撐柱等部分組成，如圖1所示。

圖1 帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置結構示意圖

(1) 緩沖滑道為螺旋狀且固定在支撐柱上，滑道上端與上級輸送帶卸載點搭接，下端與下級輸送帶搭接，上、下端搭接角度為30°；滑道寬度為0.8 m，滑道兩側焊接擋煤槽，滑道主要為高錳鋼材質，具有較高的耐磨性。

(2) 緩沖滑道上方安裝全封閉管狀集塵通道，集塵通道與滑道之間安裝一層防塵裝置；集塵通道與除塵管道無縫對接。

(3) 除塵管道另一端與吸風機連接，在除塵管道內安裝一道高壓噴霧水幕，水幕采用進水管路與功率為5.5 kW的水泵連接；噴霧水幕下端的除塵管道安裝一個污水處理箱，水泵安裝在污水處理箱清水池內。吸風機及水泵通過聯鎖開關與上級輸送機電機聯鎖控制。

1.2 裝置工作原理

(1) 當上級輸送機在運輸物料時，通過聯鎖開關打開轉載點緩沖除塵裝置中的吸風機以及水泵，吸風機開啟后通過除塵管道吸收集塵通道內的揚塵。

(2) 當吸收的揚塵進入除塵管道后在高壓水幕的作用下沉降，沉降后的污水進入污水處理箱內，污水經過濾板過濾后將污水中的煤泥進行過濾，過濾后的清水進入清水池內，并通過水泵進行二次利用。

(3) 由于減震滑道為螺旋傾斜結構，上級輸送機煤流進入減震滑道后，在滑道傾斜面摩擦作用下，逐漸降低煤流速度，從而避免了高速煤流對下級輸送帶的沖擊破壞；同時減震滑道下方安裝緩沖裝置，該裝置主要由密集高壓彈簧組成，當大塊煤矸石進入減震滑道后通過緩沖裝置可降低滑道損壞變形率。

2 裝置優缺點及實際應用效果

2.1 裝置優缺點

(1) 結構簡單。該裝置結構相對簡單，整套裝置成本費用為0.47萬元，裝置故障率低，便于檢修維護；同時該裝置可用于井下采掘工作面以及隧道、橋梁等領域，實用性強。

(2) 降塵效果好。傳統轉載點除塵裝置主要利用噴霧灑水降塵，由于轉載點存在進風流，導致揚塵分散區域大，傳統降塵裝置降塵效果差；而緩沖除塵裝置通過吸風機將封閉集塵通道內揚塵吸收并進行噴霧降塵，整個降塵過程在封閉的空間內進行，降塵效果好，達到了集中降塵的目的。

(3) 有效控制煤流速度。傳統帶式輸送機卸載點不具有煤流控制裝置，煤流卸載后在落入下水平輸送帶時速度達6 m/s，高速煤流對下水平輸送帶產生很大沖擊力，導致輸送帶損壞嚴重；而緩沖除塵裝置安裝了螺旋狀傾斜減震滑道，煤流在滑道上通過摩擦作用可有效降低速度。

2.2 實際應用效果分析

2020年8月余吾煤礦對1206工作面運輸順槽DTL120型帶式輸送機卸載點安裝一套緩沖除塵裝置，截止2021年2月通過6個月實際應用效果來看，該裝置應用后實測卸載點平均粉塵濃度為45 mg/m3，大大降低了卸載點粉塵濃度；同時帶式輸送機通過該裝置卸載的煤流速度由4.5 m/s降低為1.2 m/s，控制了煤流速度，工作面后期回采過程中因高速煤流導致輸送帶斷帶、撕帶等故障率降至5%以下，節約輸送機維修費用達12余萬元。

3 結束語

針對余吾煤礦1206運輸順槽帶式輸送機卸載點粉塵濃度高、煤流速度快以及輸送機故障率高等技術難題，設計了一套緩沖除塵裝置，實際應用表明該裝置可有效降低卸載粉塵濃度以及煤流速度，具有顯著成效，已在集團公司其他煤礦推廣應用。