煤礦帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)擋煤板的設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析

李楊森

（山西煤炭運(yùn)銷(xiāo)集團(tuán)首陽(yáng)煤業(yè)有限公司，山西 高平 048400）

1 設(shè)計(jì)擋煤板的基本原理

在山西煤炭運(yùn)銷(xiāo)集團(tuán)某礦內(nèi)使用的帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度為1.4 m，其生產(chǎn)單位是集團(tuán)機(jī)廠，而且?guī)捷斔蜋C(jī)的型號(hào)為DSJ 140/250/3×400，此類(lèi)帶式輸送機(jī)卸載時(shí)所具有的特點(diǎn)為需要將卸載滾筒前置，以及較長(zhǎng)的懸臂。

由于帶式輸送機(jī)所具有的這個(gè)特點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)這種擋煤板的基本原理為：按照其機(jī)械結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了帶式輸送機(jī)中任意2 部轉(zhuǎn)載高差、膠帶槽形角、前面的帶式輸送機(jī)承載架的高度、滾筒下沿高度、滾筒上沿高度、機(jī)頭卸載滾筒寬度等，能夠確保這種帶式輸送機(jī)具有更嚴(yán)密的密封性、底煤不會(huì)漏出來(lái)，疏導(dǎo)煤流，使其暢通無(wú)阻；按照物體由于重力而做自由落體的基本原理來(lái)核算，對(duì)安全擋煤板的尺寸及前面帶式輸送機(jī)和其卸載滾筒之間進(jìn)行搭接的距離進(jìn)行確定，從而使擋煤板被速度比較快的煤流所沖擊，就會(huì)有堆積煤流角在其三角區(qū)域所形成，與此同時(shí)，有些煤流會(huì)反沖擋煤板的位置和之后煤流被射落之后形成沖擊，那么就有堆積煤流的區(qū)域形成于本帶式輸送機(jī)之前的那部之上，而且該區(qū)域是非常穩(wěn)定的，不僅會(huì)使跌落煤流的距離縮短，還會(huì)使前面帶式輸送機(jī)受煤流的沖擊力下降，進(jìn)而保護(hù)了膠帶，而且還對(duì)疏導(dǎo)煤流沒(méi)有影響，與此同時(shí)，就會(huì)使煤流所產(chǎn)生的沖擊力下降，提高了塊煤率。圖1 就是擋煤板安裝的效果圖。

圖1 擋煤板安裝效果圖（單位：mm）

通過(guò)不斷的調(diào)整安裝，前面帶式輸送機(jī)和卸載滾筒的中心線之間的距離最合理的取值是0.9 m。

2 設(shè)計(jì)擋煤板

當(dāng)設(shè)計(jì)擋煤板時(shí)，機(jī)電人員由于要不止一次地到井下來(lái)測(cè)量清帶器、卸載滾筒、機(jī)頭卸載高度、托輥安裝槽形角、中間架等，而且還要觀察風(fēng)鉆的施工工藝、安裝帶式輸送機(jī)的地形及煤流的拋物線，來(lái)確保所設(shè)計(jì)的擋煤板不但堅(jiān)固耐用、密封性較好，還有比較簡(jiǎn)單的安裝與制作。連扳、擋板、上支腿與下支腿構(gòu)成了擋煤板[1-2]。

2.1 設(shè)計(jì)下支腿

δ12 mm 鋼板、δ20 mm 鋼板及C14 槽鋼是下支腿的材質(zhì)。圖2 就是下支腿的設(shè)計(jì)圖，δ20 mm 鋼板用于下支腿的底座，該鋼板的作用是對(duì)強(qiáng)度有所保證，而且底座中相鄰錨孔的間距與錨孔位符合風(fēng)鉆施工的條件，對(duì)實(shí)施固定有利。把安裝調(diào)節(jié)孔安裝在其上部的槽鋼中，而且是2 排，安裝調(diào)節(jié)孔的主要作用是盡管地形不同也能安裝調(diào)節(jié)到合適位置。把條形鋼板加焊到槽鋼的一側(cè)，進(jìn)而當(dāng)做定位板，而且條形鋼板的厚度是δ12 mm，用于安裝連接上支腿和下支腿，而且還能確保連接上支腿與下支腿的線有較好的形度[3-4]。

圖2 下支腿設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

2.2 設(shè)計(jì)上支腿

把上支腿進(jìn)行了劃分，一共分成了三種，包括卸載滾筒位置的擋板、疏煤擋板及固定應(yīng)力擋板，而且上面幾種上支腿的機(jī)構(gòu)大致一樣，上支腿設(shè)計(jì)圖如圖3 所示。

圖3 上支腿設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

δ10 mm 鋼板、δ20 mm 鋼板及C14 槽鋼是上支腿能夠選擇的材質(zhì)。安裝調(diào)節(jié)孔安裝在其下部所選擇的C14 槽鋼中，而且是2 排，安裝調(diào)節(jié)孔的作用是連接下支腿。而且上部孔的作用是擴(kuò)展擋板高度，固定、起吊及連接帶式輸送機(jī)兩邊擋煤板。對(duì)擋板進(jìn)行固定是側(cè)孔[5]。

2.3 設(shè)計(jì)擋板

卸載滾筒位置的擋板、疏煤擋板及應(yīng)力擋板是擋板的三類(lèi)，應(yīng)力擋板設(shè)計(jì)圖如圖4 所示，其位置是在卸載滾筒的前面，數(shù)量是2 塊，主要作用是接煤，因?yàn)楫?dāng)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于煤流會(huì)讓其有最大的受力，因此，在進(jìn)行選材時(shí)其擋板厚度要大于別的擋板。把三角筋加到擋板的里面那側(cè)，而且是3 道，三角筋的主要作用是對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，與此同時(shí)，形成了堆積煤流角。為防止煤流對(duì)擋煤板的本體的砸擊，把沉孔設(shè)計(jì)用到對(duì)連接孔的中，來(lái)降低接煤時(shí)螺栓磨損固定。在側(cè)視圖內(nèi)的擋板的導(dǎo)流斜板與槽形安裝到緩沖托輥的角度一樣，都是30°，用來(lái)確保膠帶和導(dǎo)流斜板始終處于平行，相同的間隙，防止膠帶被劃傷；而且有長(zhǎng)度是25～14 mm 的沉孔布置到表面上，而且數(shù)量是6 個(gè)，沉孔的作用是固定擋煤板，來(lái)防止接煤時(shí)磨損固定螺栓。連接孔不但在擋板的正面有，其底部也有，連接孔被被連扳連接到一起，不但使堅(jiān)固性與穩(wěn)定性得到保證，還可以使密封性得到保證。

圖4 應(yīng)力擋板設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

應(yīng)力擋板和疏煤擋板擁有大致相同的機(jī)構(gòu)，因?yàn)槭杳簱醢宓闹饕饔檬菍?duì)煤進(jìn)行疏導(dǎo)，因此，δ10 mm鋼板是要選擇的材質(zhì)，在本文中就不詳細(xì)進(jìn)行介紹了。2 個(gè)部分構(gòu)成了卸載滾筒位置的擋板，其底部結(jié)構(gòu)和應(yīng)力擋板的一樣，其正面結(jié)構(gòu)和卸載滾筒形狀與寬度相符，主要是避免有泄漏現(xiàn)象出現(xiàn)在底煤中，而且還存在連接孔來(lái)連接別的擋板。

3 設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)和所產(chǎn)生的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

3.1 設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

1）既堅(jiān)固又耐用、較好的密封性；

2）簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，安裝與制作簡(jiǎn)便；

3）較強(qiáng)的擴(kuò)展性，留有擴(kuò)展孔，而且橫向與縱向都有；

4）較靈活的設(shè)計(jì)，安裝固定，對(duì)調(diào)節(jié)有利；

5）把煤塊率所產(chǎn)生的損失大幅度降低。

3.2 所產(chǎn)生的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

設(shè)計(jì)的擋煤板一共有7 套被安裝于某礦井中，并對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)起到十分關(guān)鍵的作用，該設(shè)計(jì)安裝應(yīng)用不僅提高了塊煤率，還能使煤流沖擊帶式輸送機(jī)的力得到緩解，使損傷膠帶的程度得到降低；煤塊率所產(chǎn)生的損失大幅度降低，人員勞動(dòng)強(qiáng)度降低。由于該設(shè)計(jì)十分靈活與科學(xué)，所以，使安裝擋煤板的環(huán)境的適應(yīng)能力得到提高，使強(qiáng)度與安裝時(shí)間下降，可以廣泛使用。

1）能夠減少清煤工作的人員，使人力資源得到了節(jié)約。之前因?yàn)橛斜容^嚴(yán)重的漏煤現(xiàn)象，所以就會(huì)安排專(zhuān)人進(jìn)行清煤，清煤人數(shù)是2 人，可是，現(xiàn)在擋煤板安裝之后，轉(zhuǎn)載點(diǎn)四周的衛(wèi)生只由1 個(gè)工人，這個(gè)工人不但能清煤，還能駕駛帶式輸送機(jī)。所以，下面就是人員費(fèi)用在這塊1 年所節(jié)省的資金：1d1 個(gè)點(diǎn)清煤所需要的人員為3 個(gè)班×2 人/班=6 人，7 個(gè)點(diǎn)一共所需要的人員為7 個(gè)點(diǎn)×6 人=42 人。

按照該礦人均收入的平均數(shù)值計(jì)算，1 個(gè)人1 年取值50 000 元，那么這42 個(gè)人能夠節(jié)省的資金是42人×50 000 元/人=2 100 000 元。

2）降低了沖擊膠帶的力，把膠帶期限延長(zhǎng)。按照對(duì)比這幾年使用膠帶的成效，在把該擋煤板進(jìn)行安裝之后，延長(zhǎng)的使用期限，投入減少了，費(fèi)用下降了。依據(jù)帶式輸送機(jī)使用的實(shí)際長(zhǎng)度與所設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度的平均值為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，帶式輸送機(jī)1 臺(tái)的取值是1 500 m，膠帶的長(zhǎng)度大概是3 000 m，那么7 部一共使用的膠帶就是21 000 m，那么能夠在膠帶費(fèi)用方面節(jié)省的資金是21000m×10%×1068 元/m=2242800 元。

3）擋煤板方面的費(fèi)用是7 套×6 400 元/ 套=448 000 元。

4）根據(jù)上面所講，煤塊率提高所產(chǎn)生的效益不計(jì)，就膠帶和人力資源方面就能節(jié)省的資金是2 100 000元+2 242 800 元-448 000 元=3 894 800 元。