王少華

（潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司，山西 長(zhǎng)治 047105）

帶式輸送機(jī)是煤礦重要運(yùn)輸設(shè)備，具有安裝簡(jiǎn)單、應(yīng)用區(qū)域廣等優(yōu)點(diǎn)，礦井內(nèi)多部輸送機(jī)通過(guò)相互搭接，實(shí)現(xiàn)礦井長(zhǎng)距離高效運(yùn)輸；但在實(shí)際煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，由于相鄰兩部輸送機(jī)搭接后卸料系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)常出現(xiàn)因受力力度大、受料不均等，造成下水平輸送機(jī)撒料、磨損、跑偏等事故發(fā)生，不僅降低了輸送機(jī)運(yùn)輸效率，而且很容易發(fā)生重大機(jī)電事故，如輸送機(jī)斷帶、撕帶、電機(jī)燒毀等。本文以司馬礦1211運(yùn)巷安裝的DTL型輸送機(jī)為研究對(duì)象，提出了一套全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置，并在實(shí)際中進(jìn)行應(yīng)用。

1 概 述

潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司1211運(yùn)巷位于井田二采區(qū)，巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1600m，巷道主要擔(dān)負(fù)著1211工作面煤炭運(yùn)輸任務(wù)，1211運(yùn)巷內(nèi)安裝一部DTL型待實(shí)施輸送機(jī)，輸送機(jī)運(yùn)輸量為2000t/h，功率為400kW，運(yùn)轉(zhuǎn)速度為4m/s，帶寬為1.2m；輸送機(jī)機(jī)頭與盤區(qū)皮帶垂直搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤。

由于1211運(yùn)巷安裝的輸送機(jī)與盤區(qū)輸卸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)常出現(xiàn)上水平輸送機(jī)卸載物料時(shí)因受料不均、物料體積大、卸料速度快等原因，造成下水平輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏、磨損、堵塞現(xiàn)象，根據(jù)司馬礦機(jī)電部門統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，1211運(yùn)巷輸送機(jī)安裝后運(yùn)行三個(gè)月時(shí)間內(nèi)，因輸送機(jī)卸煤系統(tǒng)不合理，共計(jì)發(fā)生兩起輸送帶撕帶事故，撕帶長(zhǎng)度達(dá)560m，電機(jī)燒毀事故一起，造成煤礦經(jīng)濟(jì)損失達(dá)75萬(wàn)元。對(duì)此司馬礦機(jī)電二隊(duì)通過(guò)技術(shù)研究，對(duì)1211運(yùn)巷安裝的輸送機(jī)原卸煤系統(tǒng)及存在問題進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)一套全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置。

2 原卸煤系統(tǒng)及問題分析

2.1 原卸煤系統(tǒng)組成

1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)原卸煤系統(tǒng)主要由煙霧傳感器、灑水裝置、擋煤裝置等組成，卸煤系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)全封閉狀態(tài)，輸送機(jī)運(yùn)出物料后直接經(jīng)卸載滾筒拋出，撞擊下水平輸送機(jī)擋煤裝置，物料經(jīng)撞擊后再流入下水平輸送機(jī)膠帶中運(yùn)出。在輸送機(jī)卸載物料期間需人工開啟灑水裝置進(jìn)行卸煤點(diǎn)降塵。

2.2 存在的問題

1）原卸煤系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)全封閉狀態(tài)，在卸煤期間會(huì)產(chǎn)生高濃度粉塵，通過(guò)對(duì)1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)卸煤點(diǎn)處粉塵濃度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，卸煤期間粉塵濃度達(dá)670mg/m3，嚴(yán)重降低了卸煤點(diǎn)作業(yè)環(huán)境質(zhì)量，而且受粉塵影響，能見度降低，很容易發(fā)生設(shè)備操作失誤等事故。

2）原卸煤系統(tǒng)中噴霧灑水裝置主要通過(guò)人工操作完成，在整個(gè)皮帶輸送物料期間灑水裝置一直處于開啟狀態(tài)，當(dāng)物料揮發(fā)粉塵濃度較小時(shí)不能及時(shí)進(jìn)行關(guān)閉，致使原煤中存在大量積水，不僅造成運(yùn)輸巷道內(nèi)積水及煤泥量增大，而且在積水及煤泥作用下很容易引起輸送帶跑偏、打滑現(xiàn)象。

3）原卸煤系統(tǒng)中上水平輸送機(jī)物料卸載后直接撞擊至下水平輸送機(jī)安裝的擋煤裝置上，經(jīng)撞擊后再流入輸送帶中，由于1211運(yùn)巷安裝的輸送機(jī)平均運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)4m/s，該輸送機(jī)機(jī)頭與下水平輸送機(jī)搭接高度為1.5m，物料拋出后撞擊速度達(dá)5.6m/s，對(duì)擋煤裝置損壞大，而且經(jīng)測(cè)定物料與擋煤裝置快速撞擊后物料運(yùn)行速度降低為5.2m/s，速度變化小，對(duì)下水平輸送帶產(chǎn)生高速撞擊，很容易造成下水平輸送帶跑偏；同時(shí)物料中含有體積大的煤矸石，很容易在卸煤點(diǎn)處卡塞，致使輸送帶撕裂。

3 全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置設(shè)計(jì)

3.1 聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置結(jié)構(gòu)

全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置主要由全封閉外殼、高壓噴霧灑水裝置、粉塵濃度監(jiān)測(cè)裝置、煙霧裝置、受料平臺(tái)（1#、2#）、大塊物料篩選裝置、檢修門、可旋轉(zhuǎn)垂直下料口以及隔爆聯(lián)鎖開關(guān)、PLC控制柜等部分組成，其中大塊物料篩選裝置主要由激光發(fā)射器和接收器組成，垂直下料口中心線與下水平輸送帶中心線重合，如圖1所示。

圖1 1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置剖面示意圖

3.2 工作原理

1）上水平帶式輸送機(jī)運(yùn)輸物料時(shí)經(jīng)卸載滾筒拋出后撞擊至1#受料平臺(tái)，物料撞擊受料平臺(tái)后經(jīng)反彈再次撞擊2#受料平臺(tái)，物料經(jīng)受料平臺(tái)兩次撞擊后拋出速度大大降低，再通過(guò)物料篩選裝置及垂直下料后流入下輸送機(jī)皮帶上。

2）設(shè)定粉塵濃度監(jiān)測(cè)裝置動(dòng)作值K，當(dāng)卸載滾筒前方粉塵濃度大于200mg/m3時(shí)監(jiān)測(cè)裝置立即進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，并將信號(hào)傳遞至PLC控制柜，PLC經(jīng)信號(hào)處理后發(fā)出噴霧灑水開啟指令，聯(lián)鎖開關(guān)立即打開噴霧灑水裝置進(jìn)行降塵。

3）當(dāng)卸載滾筒前方粉塵濃度低于80mg/m3時(shí)，粉塵濃度監(jiān)測(cè)裝置同樣發(fā)出信號(hào)并經(jīng)PLC控制柜處理后，發(fā)出噴霧灑水關(guān)閉指令，聯(lián)鎖開關(guān)接收指令后立即關(guān)閉噴霧灑水裝置。

4）當(dāng)輸送機(jī)開啟時(shí)通過(guò)聯(lián)鎖開關(guān)及PLC控制柜聯(lián)鎖作用，接通大塊物料篩選裝置電源開啟激光裝置；在正產(chǎn)物料卸載情況下激光裝置發(fā)出連續(xù)紅外線，當(dāng)出現(xiàn)大塊物料時(shí)經(jīng)篩選裝置過(guò)濾篩時(shí)出現(xiàn)堵塞堆積，此時(shí)紅外線北大塊物料遮擋，接收器無(wú)法接收到連續(xù)紅外線時(shí)將信號(hào)傳遞至PLC控制柜，控制柜將信號(hào)處理后發(fā)出關(guān)閉帶式輸送機(jī)電機(jī)電源信號(hào)并傳遞至聯(lián)鎖開關(guān)，聯(lián)鎖開關(guān)接收指令后及時(shí)切斷輸送機(jī)電機(jī)電源。

5）帶式輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后操作人員經(jīng)檢修門進(jìn)入封閉倉(cāng)內(nèi)及時(shí)清理大塊物料，當(dāng)大塊物料清理后接收器再次接收到連續(xù)紅外線后，發(fā)出信號(hào)至PLC控制柜并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，然后將開啟指令發(fā)送至聯(lián)鎖開關(guān)，聯(lián)鎖開關(guān)接收開啟指令后及時(shí)接通輸送機(jī)電機(jī)電源，輸送機(jī)再次運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置優(yōu)點(diǎn)及效果

4.1 優(yōu)點(diǎn)

1）全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，而且成本費(fèi)用低，1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置成本費(fèi)用僅需5000元。

2）全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置通過(guò)安裝受料平臺(tái)降低物料卸載速度，有效避免了因卸載速度大，造成下水平輸送帶跑偏現(xiàn)象。

3）該裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)感應(yīng)灑水降塵、自動(dòng)大塊物料篩選，提高了物料卸載時(shí)自動(dòng)化水平，與傳統(tǒng)卸載裝置相比避免因物料大，造成下水平輸送帶物料卡塞，撕裂皮帶事故發(fā)生，同時(shí)減少小水平運(yùn)輸巷煤泥清理勞動(dòng)強(qiáng)度。

4）該裝置卸料口為可旋轉(zhuǎn)式，在卸載物料期間可通過(guò)人工旋轉(zhuǎn)卸料口，使物料均勻的卸載在下水平輸送帶中心位置，可有效防止下水平輸送帶因卸料受力不均，發(fā)生跑偏現(xiàn)象。

4.2 應(yīng)用效果

1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)安裝全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置，卸料點(diǎn)平均粉塵濃度控制在87mg/m3改善了卸料點(diǎn)作業(yè)環(huán)境，物料卸載后經(jīng)1#、2#受料平臺(tái)后物料速度降低至2.4m/s，大大降低了物料卸載速度，避免了物料沖擊作用，在后期物料運(yùn)輸期間未發(fā)生一起因物料沖擊力度大、物料卸載不均勻造成下水平輸送帶跑偏；同時(shí)通過(guò)大塊物料篩選裝置進(jìn)行物料篩選，有效降低了因物料大造成下水平輸送帶撕裂事故率，全年可為煤礦節(jié)約成本費(fèi)用達(dá)60余萬(wàn)元。

5 結(jié)束語(yǔ)

潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司機(jī)電二隊(duì)通過(guò)技術(shù)研究，設(shè)計(jì)了一套全封閉聯(lián)鎖感應(yīng)卸煤裝置并在1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)中進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)踐證明，1211運(yùn)巷帶式輸送機(jī)安裝該裝置后，降低了卸煤點(diǎn)粉塵濃度，減少了下水平帶式輸送機(jī)跑偏、撕裂等事故，大大節(jié)約了煤礦經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，取得了顯著的安全、經(jīng)濟(jì)效益。