杨永弟

（同煤集团云冈矿，山西 大同 037000）

1 项目背景

大同煤矿集团云冈矿矿井运输为盘区大巷集中运输方式，实现了胶带机械化运输，南北980 大巷配置DSJ140/250/4×500 型可伸缩带式输送机，总计运输能力1030 万t，盘区上山及顺槽配置DSP-1063/1000 型带式输送机，完全实现了运输机械化。

带式输送机机头落煤点处是含煤粉尘的重要污染源，煤料下落冲击会产生煤尘，这是造成云冈矿井下运输系统粉尘浓度过高的主要原因。另外，由于云冈矿井下巷道结构的特殊性，运输系统中上下级输送带之间落差较大，从该矿多年的使用情况来看，对下级输送带的冲击损伤较为严重，下级输送带及输送机的使用寿命大大降低，这是影响云冈矿运输系统工作效率的主要因素。针对以上情况，有必要设计一种新型的缓冲除尘装置，用来解决带式输送机落煤点的除尘及缓冲冲击问题[1-6]。

2 带式输送机落煤点缓冲除尘装置的设计

2.1 结构分析

以云冈矿井下DSJ140/250/4×500 型可伸缩带式输送机为对象，针对性地设计了一种新型井下煤矿运输带式输送机落煤点缓冲除尘装置，其目的在于：（1）可以除去煤矿物料运输过程中产生的大量煤尘；（2）缓解落煤点的冲击压力，减轻下级输送皮带的损伤。该装置的整体结构如图1、图2，主要包括缓冲滑梯、集尘通道、减震滑道、支撑柱、除尘机构等部件。

图1 煤矿带式输送机落煤点缓冲除尘装置的结构示意图

从图1 可知，装置的上、下级输送带之间设置有倾斜状态的缓冲滑梯，缓冲滑梯上半部分与下半部分倾斜度不同，上半部分倾斜度略大于下半部分。缓冲滑梯的下端对应处于下级输送带进料端的上方，而其上端对应处于上级输送带出料端的下方。

图2 缓冲滑梯和集尘通道的截面图

当煤料从上级输送带掉落至缓冲滑梯时，经缓冲滑梯的缓冲过程可以减小煤料的冲击速度，缓冲滑梯下半部分在设计上其倾斜度更小，从而进一步减小了煤料的下落时速度，有效缓冲对下级输送带的冲击损伤。

在缓冲滑梯的滑道上设置有减震滑道，其下表面与缓冲滑梯滑道通过弹簧连接，弹簧的设计能够减小煤料的冲击作用，有效减小煤料之间的撞击，从而有效降低煤尘的产生量。在减震滑道设计中，表面采用高锰耐磨钢板，可以起到物料在减震滑道中降低速度的作用，同时延长部件使用寿命。

该装置中，缓冲滑梯与集尘通道组成一个管状空间，集尘通道布置在上、下级输送带的外侧，集尘通道通过除尘管与除尘机构进行连接。除尘机构中，除尘横管的两端分别连接除尘管与抽风泵，在除尘横管内壁安装的多个雾化喷头进行降尘作业，废水流入到废水收集箱内。

除尘横管内设置有多条竖直挡板，将除尘内部空间隔挡为曲折的通道，最大程度地起到有效清理煤尘的作用。通过废水收集箱内中部的过滤板对废水过滤，实现对废水的重复利用，节能降耗效果显著。

2.2 装置特点分析

（1）带式输送机落煤点缓冲除尘装置中缓冲滑梯、减震滑道等设计布置，有效起到减小煤料的下落时速度，有效缓冲对下级输送带的冲击损伤的作用，同时减少冲击过程中粉尘的产生。

（2）装置中螺旋形缓冲滑梯的设置能够减少空间的占用，缓冲力度大。

（3）装置中集尘通道与缓冲滑梯管状空间的设置可避免粉尘漂浮在运输带式输送机附近，粉尘可以经除尘机构进行除尘。

（4）装置中煤尘经抽风泵进入横管后，使用雾化喷头进行降尘处理，废水可重复利用。

3 实践应用及效果分析

3.1 实践应用

带式输送机落煤点缓冲除尘装置完成设计后，由同煤集团机电开发公司煤机修理厂进行制作生产。装置在云冈矿11-1#层311 盘区81125 工作面井下DSJ140/250/4×500 型可伸缩带式输送机之间进行了安装调试，并进行工业性试验，同时在带式输送机机头、机尾相应位置安装粉尘浓度传感器，通过RS485 接口按入监控分站后，可在线对带式输送机区域内粉尘浓度数据进行实时监测。

3.2 效果分析

在DSJ140/250/4×500 型带式输送机与下级带式输送机之间安装带式输送机落煤点缓冲除尘装置后，有效地解决了落煤点是井下运输过程中煤尘产生及冲击扩散关键污染点的问题，同时对在机巷内产生的大量煤尘进行除尘处理，带式输送机运输区域环境得到了极大的改善。测点布置在落煤点下风侧5 m 处作业人员通行位置，在线监测数据及除尘效率见表1。

表1 粉尘浓度在线监测结果情况表

从监测结果可知，在落煤点下风侧5 m 处位置，总粉尘浓度从390.7 mg/m3下降至18.7 mg/m3，除尘效率达到95.2%，呼吸性粉尘浓度从85.6 mg/m3下降至8.4 mg/m3，除尘效率达到90.2%，除尘效果理想，有效解决了带式输送机运输区域的粉尘浓度污染问题。

带式输送机落煤点缓冲除尘装置的应用，基于缓冲滑梯对下落的煤料进行的缓冲作用，下级带式输送机没有因落煤问题造成砸坏和冲击损伤的问题出现，带式输送机设备使用寿命大幅度增加。

4 总结

针对煤矿井下带式输送机作业中存在的煤尘污染和输送带损伤问题，设计了带式输送机落煤点缓冲除尘装置。该装置在云冈矿11-1#层311 盘区81125 工作面井下DSJ140/250/4×500 型可伸缩带式输送机之间进行了工业性试验，实践应用效果理想，有效解决了带式输送机运输区域的粉尘浓度污染问题及下级带式输送机因落煤问题造成砸坏和冲击损伤的问题。