帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置應用研究

李四達

（山西介休義棠城峰煤業有限公司，山西 晉中 030600）

帶式輸送機輸煤系統轉載點是煤礦井下主要的產塵點，粉塵濃度較高。造成粉塵濃度較高的主要因素為：（1）原來煤堆中的粉塵被氣流吹出；（2）原煤在碰撞和摩擦過程中生成粉塵被揚起；（3）原煤在裝載點大落差下落時因碰撞而產生粉塵被揚起。另外，因卸煤點落差較大，落煤速度快，對下級輸送帶沖擊大，易造成設備損傷而引發安全事故。因此，針對帶式輸送機轉載點進行緩沖除塵裝置的研究，實現降低煤流速度、控制粉塵濃度的目的是非常有意義的。

1 工程概況

山西介休義棠城峰煤業有限公司礦井設計生產能力為90 萬t/a。010102 工作面位于該煤礦上組煤南翼一采區，工作面傾斜長度198 m，可采走向長度1733 m，主要開采1#煤層。工作面在運輸順槽安裝一部DTL100/80/315 型帶式輸送機，輸送量為800 t/h，輸送長度850 m，帶寬1.2 m，帶速3.15 m/s，電機額定功率為315 kW。DTL100/80/315 型輸送機與一采區運輸大巷帶式輸送機垂直搭接，搭接點高度差1.8 m。

前期，在DTL100/80/315 型輸送機搭接點安裝有一個全封閉金屬罩設備來對轉載點區域進行防塵降塵處理。從之前的防塵降塵效果來看，全封閉金屬罩設備的防塵降塵效果不佳，經檢測帶式輸送機卸載點粉塵平均濃度高達185 mg/m3，超過環保要求標準。

DTL100/80/315 型輸送機卸載點煤流速度高，無煤流緩沖裝置，煤流落入一采區運輸大巷下水平輸送帶時速度高達4.2 m/s，沖擊作用力非常大，常造成下水平輸送帶跑偏、斷帶、撕帶等安全事故。統計結果表明：010102 工作面在前380 m 回采期間，基于卸載點高速煤流因素而導致的二采區跑偏、斷帶、撕帶安全事故5 次，共造成直接經濟損失約20萬元，同時也影響到井下煤礦運輸系統的運輸效率。因此，針對該帶式輸送機設計一套轉載點緩沖除塵裝置[1-6]，用來降低粉塵濃度，對卸載點高速煤流進行緩沖，提高下水平輸送帶的安全性。

2 帶式輸送機轉載點緩沖除塵裝置的設計

2.1 裝置結構組成

針對010102 工作面運輸順槽DTL100/80/315型帶式輸送機，設計了一種應用在轉載點的緩沖除塵裝置，其結構如圖1。該緩沖除塵裝置由支撐柱、減震滑道、緩沖裝置、集塵通道、除塵管道、高壓噴頭、進水管路、過濾板、水泵等構成。

圖1 轉載點緩沖除塵裝置結構示意圖

采用具有較高耐磨性的高錳鋼焊接成減震滑道，減震滑道設置為螺旋狀，將其固定在支撐柱上以保持穩定性和安全性。減震滑道上端與上級運輸順槽DTL100/80/315 型帶式輸送機輸送帶卸載點進行搭接，減震滑道與一采區運輸大巷下級輸送帶進行搭接。減震滑道上、下端搭接角度設置為28°，寬度設置為0.85 m。減震滑道左右兩側焊接擋煤槽，保護減震滑道不被大塊的原煤和矸石沖擊。

在減震滑道上方安設有全封閉式管狀集塵通道，集塵通道與除塵管道的一端進行對接。除塵管道另一端連接吸風機，除塵管道內安裝有高壓噴霧水幕，在高壓噴霧水幕下方的除塵管道中安裝有一個污水處理箱，污水處理箱清水池內安裝有水泵（功率5.5 kW），水幕采用進水管路與水泵進行連接。吸風機及水泵通過聯鎖開關與DTL100/80/315 型帶式輸送機電機進行聯鎖控制。

2.2 裝置工作原理

DTL100/80/315 型帶式輸送機啟動，開始運輸煤料時，可以通過聯鎖開關打開轉載點緩沖除塵裝置中的吸風機和水泵設備，讓其進入到工作狀態。吸風機工作后經除塵管道對集塵通道內的揚塵進行全面吸收。

當吸風機吸收的揚塵進入到高壓噴霧水幕下，即開始實施水幕降塵。揚塵在水幕作用下沉降，形成的污水流入到污水處理箱內。污水過濾后，清水進入清水池內，通過水泵進行二次利用。

減震滑道設置為螺旋傾斜結構， 當DTL100/80/315 型帶式輸送機運輸的煤流進入到減震滑道后，在螺旋傾斜面的反復摩擦作用下，煤流速度會逐漸降低。當達到下級輸送帶時，煤流速度已降低到一個合理的速度，不會對下級輸送帶造成大的沖擊破壞作用，保護了下級輸送帶的安全。在減震滑道下方安設有由密集高壓彈簧組成的緩沖裝置，當煤流中存有大塊原煤和矸石時，經緩沖裝置能有效降低對滑道的損壞作用，延長設備的使用壽命。

3 實踐應用及效果分析

2021 年3 月，義棠城峰煤業采用新設計的轉載點緩沖除塵裝置對010102 工作面DTL100/80/315型帶式輸送機進行了改造安裝，并投入到了實踐應用當中。截至2021 年7 月，該緩沖除塵裝置已工作4 個月之久，緩沖除塵裝置和DTL100/80/315 型帶式輸送機整體運行穩定，應用效果理想。卸載點區域粉塵濃度已降低至28.7 mg/m3，降塵防塵效果理想；卸載的煤流速度降低至1.18 m/s，對下級輸送帶的沖擊力明顯降低，設備跑偏、斷帶等故障率降低至3%以下。

轉載點緩沖除塵裝置的應用表現出了以下優點：（1）裝置的結構簡單，制作成本低。全套裝置設備僅需0.35 萬元；（2）裝置降塵防塵效果好。以往采用全封閉金屬罩設備降塵防塵，卸載點平均粉塵濃度高達185 mg/m3，采用轉載點緩沖除塵裝置后，卸載點區域粉塵濃度已降低至28.7 mg/m3；（3）有效控制了煤流速度。以往煤流經上級輸送帶達到下級運輸帶時速度高達4.2 m/s，緩沖除塵裝置螺旋狀傾斜減震滑道應用后，到達下級運輸帶的煤流速度降低至1.18 m/s，已基本消除其對下級輸送帶的損壞。

4 結語

針 對 義 棠 城 峰 煤 業010102 工 作 面DTL100/80/315 型帶式輸送機設計了一套轉載點緩沖除塵裝置，并投入實踐應用當中。卸載點區域粉塵濃度已降低至28.7 mg/m3，降塵防塵效果理想；卸載的煤流速度降低至1.18 m/s，對下級輸送帶的沖擊力明顯降低，輸送帶斷帶、撕帶等安全故障明顯降低。轉載點緩沖除塵裝置的應用有效地解決了010102 工作面帶式輸送機卸載點粉塵濃度高、輸送機故障率高等問題，有效地保障了原煤運輸系統的工作效率。