掘进巷道带式输送机清煤装置优化改进

2022-03-15刘利强

机械工程与自动化 2022年1期

刘利强

(晋能控股煤业集团雁崖煤业大同有限公司，山西大同 037031)

1 概述

雁崖煤业公司5301巷位于三盘区西翼，巷道东部为实煤区，南部为2301巷，西部为盘区大巷，北部为2302巷。

5301巷设计长度为900 m，设计断面规格(宽×高)为4.5 m×3.5 m，巷道从盘区辅运巷沿4#煤层底板进行掘进，掘进煤层平均厚度为3.5 m，平均倾角为4°，巷道采用综合机械化掘进工艺，采用EBZ260型掘进机掘进，掘进机搭接SSJ-800型带式输送机进行运煤，截止目前巷道已掘进450 m。

由于5301巷掘进的4#煤层属于石炭系煤层，煤层稳定性差易破碎，掘进机在割煤过程中煤体破碎严重，同时在巷道内喷雾洒水的作用下煤体泥化现象严重，造成带式输送机在运输煤矸石时滚筒出现严重粘煤现象，致使输送机出现严重跑偏、打滑等问题。通过现场统计发现，5301巷在前期掘进过程中，因输送机滚筒吸附煤泥，导致输送机跑偏断带事故共计6起，造成经济损失达21.6万元，严重制约着巷道的安全高效运输。

2 原机尾清煤装置及主要存在的问题

2.1 原机尾清煤装置结构

5301巷道掘进前期在巷道内带式输送机机头卸载滚筒后部安装一块刮煤板，对卸载滚筒煤泥进行清理，刮煤板呈八字凹槽型，如图1所示，长度为0.8 m，底部宽度为0.3 m，上部宽度为0.5 m，由厚度为50 mm钢板焊制而成。刮煤板通过螺母与尾滚筒架固定安装，安装后刮煤板与滚筒之间预留2 mm～3 mm间隙。

图1 带式输送机原清煤装置结构示意图

带式输送机在运转过程中当滚筒表面吸附煤壁厚度达2 mm时，通过刮煤板直接清理至凹槽内，然后由人工对凹槽内煤泥进行清理。

2.2 主要存在的问题

(1)滚筒磨损严重：由于刮煤板为刚性材质，刮煤板与卸载滚筒之间间隙较小，当滚筒安装刮煤板后在输送带长期拉动作用下，滚筒两侧出现位移，造成滚筒轴线与刮煤板出现不平行现象，从而导致滚筒与刮煤板出现接触摩擦，滚筒磨损严重。

(2)安装难度大：传统刮煤板安装时保证刮煤板与滚筒表面间隙必须控制在3 mm以内，但不能接触，人工安装难度大，间隙小时很容易磨损滚筒，间隙大时起不到有效清煤作用。

(3)人工清煤作业危险系数高：传统刮煤板清煤后，需人工对刮煤板凹槽内煤泥进行清理，而刮煤板安装在上、下输送带之间，输送机在运转过程中人工清理煤泥时，很容易发生输送带伤人事故，不利于施工安全。

(4)装置损坏严重：通过现场观察发现，带式输送机在运输煤矸过程中，滚筒两侧吸附的煤泥多，中部相对较少，刮煤板长期对滚筒两侧煤壁进行清理时刮板磨损严重，造成两侧刮煤板磨损量大、中部磨损量小，从而降低了清煤效果。

3 双管风水清煤装置结构及应用

为了解决带式输送机传统清煤装置在实际应用中存在的不足，提高输送机清煤效果，决定对原清煤装置进行优化改进，安装了一套双管风水清煤装置。

3.1 装置结构

5301巷带式输送机卸载滚筒安装的双管风水清煤装置主要由进风管路、进水管路、电磁阀、压风主管、雾化水管和联锁控制器等组成，如图2所示。

图2 双管清煤装置结构示意图

(1)进风管路、进水管路分别与巷道内静压风、水管路连接，电磁阀与联锁控制器连接，通过电磁阀控制作用实现风、水管路开停，同时电磁阀通过联锁控制器与输送机电机实现联锁控制作用。

(2)压风主管安装在卸载滚筒后部0.1 m～0.3 m处，压风主管长度为1.0 m，直径为80 mm，在压风主管上均匀布置若干个风孔以及雾化孔，风孔和雾化孔交替布置，孔径为20 mm。

(3)雾化管路安装在压风主管内，直径为40 mm，采用无缝钢管制成，雾化管路每隔一定距离安装一个高压喷头并与压风主管的雾化孔固定安装。

3.2 双管清煤装置工作原理

当带式输送机启动后，通过联锁控制器的控制作用打开电磁阀，电磁阀打开后，静压风通过进风管路进入风力主管，风压为0.6 MPa，高压风流通过风孔对皮带和滚筒表面粘附的煤渣进行清理，避免煤渣对机械设备造成损伤；同时静压水通过进水管路进入雾化管路，再从雾化孔安装的高压喷头喷出，完成对卸载滚筒机皮带清洗以及降尘作用；清煤装置将滚筒及输送带上的煤泥吹下后通过设置在滚筒下方的溜煤槽直接将煤泥下放到搭接输送带上。