一種新型皮帶輸送機(jī)清掃裝置的分析與應(yīng)用

康宏源

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)云岡礦，山西 大同 037003）

1 云岡礦項(xiàng)目概況

皮帶輸送機(jī)在煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸過程中的應(yīng)用非常廣泛，煤炭物料中常帶有細(xì)料和粉料，并含有不同程度的濕度，從而黏附在皮帶工作面上。黏附的物料隨處掉落，造成整個皮帶輸送裝置及周邊環(huán)境較差，需人員每天清理，勞動強(qiáng)度大，清理時運(yùn)行中的皮帶輸送機(jī)設(shè)備也存在安全隱患。必須及時進(jìn)行清掃。從晉能控股煤業(yè)集團(tuán)云岡礦井下掘進(jìn)工作面DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)的情況來看，該橋式皮帶機(jī)皮帶上的煤層較多，安全問題頻發(fā)，嚴(yán)重影響到該礦生產(chǎn)的安全性。針對這一情況，該煤礦設(shè)計(jì)了一種新型的皮帶輸送機(jī)清掃裝置，可以有效清理橋式皮帶上的煤塵，該裝置在云岡礦8602工作面進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，效果理想。

2 新型巷道用皮帶機(jī)尾浮煤清掃裝置的分析

2.1 結(jié)構(gòu)分析

以晉能控股煤業(yè)集團(tuán)云岡礦DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)為對象，針對該橋式皮帶機(jī)皮帶煤塵清理問題，設(shè)計(jì)了一種皮帶輸送機(jī)清掃裝置，該煤塵清掃裝置的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。該裝置主要包括前支柱、護(hù)板、后支柱、電機(jī)、支架、底座、加強(qiáng)筋、安裝架、增壓泵、出風(fēng)口、濾板、風(fēng)機(jī)、集塵箱、噴淋箱、支撐板等部件。

圖1 一種煤礦皮帶輸送機(jī)清掃裝置左側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 一種煤礦皮帶輸送機(jī)清掃裝置右側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖

前支柱和后支柱底部外壁分別焊接有底座，前支柱一側(cè)外壁和后支柱一側(cè)外壁之間焊接有兩條加強(qiáng)筋，前支柱和后支柱頂部兩側(cè)分別焊接有護(hù)板，兩個護(hù)板一側(cè)內(nèi)壁之間分別轉(zhuǎn)動連接有兩個傳送輪，兩個傳送輪外壁轉(zhuǎn)動連接有傳送帶，護(hù)板一側(cè)外壁焊接有四根支撐柱，四根支撐柱外壁通過螺栓固定有電機(jī)，靠近后支柱的傳送輪一側(cè)外壁轉(zhuǎn)動連接于電機(jī)的輸出端外壁；煤炭傳送時，通常采用從低處傳送到高處再進(jìn)行堆積的方式，通過底座可以對前支柱和后支柱進(jìn)行支撐，前支柱的高度大于后支柱的高度，使兩個護(hù)板與水平地面之間呈一定角度，煤炭傳輸時，啟動電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動傳送輪帶動傳送帶轉(zhuǎn)動，完成對煤炭的傳送。

兩個加強(qiáng)筋一側(cè)外壁之間焊接有支撐板，支撐板頂部外壁焊接有兩個支架和安裝座，兩個支架頂部外壁分別通過固定螺絲連接有固定座，兩個固定座一側(cè)外壁之間轉(zhuǎn)動連接有清潔刷，安裝座內(nèi)壁轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動柱，轉(zhuǎn)動柱外壁和清潔刷一側(cè)外壁均焊接有帶輪，兩個帶輪之間轉(zhuǎn)動連接有皮帶，轉(zhuǎn)動柱遠(yuǎn)離帶輪的一側(cè)外壁、傳動桿兩側(cè)外壁和電機(jī)輸出端外壁均焊接有圓錐齒輪，且轉(zhuǎn)動柱外壁的圓錐齒輪與傳動桿一端的圓錐齒輪互相嚙合，電機(jī)輸出端外壁的圓錐齒輪與傳動桿另一端圓錐齒輪互相嚙合；電機(jī)啟動的同時，除帶動傳送輪轉(zhuǎn)動外，還帶動圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，通過兩個圓錐齒輪支架的嚙合，電機(jī)帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，傳動桿通過圓錐齒輪帶動帶輪轉(zhuǎn)動，帶輪通過皮帶帶動清潔刷轉(zhuǎn)動，從而對傳送帶進(jìn)行清掃。

支撐板頂部外壁焊接有安裝架，安裝架頂部外壁通過螺栓固定有噴淋箱，噴淋箱的注水端外壁設(shè)置有增壓泵；對于傳送帶表面較難清理的煤屑，通過在噴淋箱內(nèi)加入一定量的清洗液，通過增壓泵將清洗液通過噴淋箱頂部設(shè)置的噴淋頭噴入到清潔刷表面，通過噴淋箱提高了傳送帶表面的清潔效果，通過增壓泵可以對噴淋箱內(nèi)的液體進(jìn)行增壓。

支撐板頂部外壁通過螺栓固定有集塵箱，集塵箱一側(cè)頂部外壁焊接有出風(fēng)口，集塵箱一側(cè)內(nèi)壁通過螺栓固定有風(fēng)機(jī)，集塵箱一側(cè)外壁焊接有濾板；清潔刷在清掃的過程中，會揚(yáng)起大量的粉塵，通過風(fēng)機(jī)可以對清潔刷周圍的粉塵進(jìn)行吸收，粉塵進(jìn)入到集塵箱內(nèi)部，經(jīng)過過濾板過濾，較大顆粒的煤屑則降塵到濾板的底部，通過出風(fēng)口可以保證集塵箱內(nèi)部壓力的平衡，避免粉塵在集塵箱內(nèi)部回旋，提高集塵的效果。

2.2 工作原理

煤炭傳輸時，啟動電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動傳送輪帶動傳送帶轉(zhuǎn)動，完成對煤炭的傳送，電機(jī)啟動的同時，除帶動傳送輪轉(zhuǎn)動外，還帶動圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，通過兩個圓錐齒輪支架的嚙合，電機(jī)帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，傳動桿通過圓錐齒輪帶動帶輪轉(zhuǎn)動，帶輪通過皮帶帶動清潔刷轉(zhuǎn)動，從而對傳送帶進(jìn)行清掃，清潔刷采用軟毛材質(zhì)，使其外表面緊貼傳送帶外壁，保證清掃效果，通過圓錐齒輪之間將電機(jī)動力進(jìn)行傳遞，節(jié)約了電機(jī)成本，對于傳送帶表面較難清理的煤屑，通過在噴淋箱內(nèi)加入一定量的清洗液，通過增壓泵將清洗液通過噴淋箱頂部設(shè)置的噴淋頭噴入到清潔刷表面，通過噴淋箱提高了傳送帶表面的清潔效果，通過增壓泵可以對噴淋箱內(nèi)的液體進(jìn)行增壓，清潔刷在清掃的過程中，會揚(yáng)起大量的粉塵，通過風(fēng)機(jī)可以將清潔刷周圍的粉塵進(jìn)行吸收，粉塵進(jìn)入到集塵箱內(nèi)部，粉塵經(jīng)過過濾板過濾，較大顆粒的煤屑則降塵到濾板的底部，通過出風(fēng)口可以保證集塵箱內(nèi)部壓力的平衡，避免粉塵在集塵箱內(nèi)部回旋，提高集塵的效果。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

3.1 工程概況

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)云岡礦位于大同市西郊云岡溝內(nèi)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力480萬t。井田南北長13.1 km，東西寬5.75 km，面積59.000 3 km2。井田東與晉華宮礦、大同市吳官屯礦及云岡石窟保護(hù)煤柱相鄰，北部與北郊礦區(qū)相接，西與姜家灣礦、大同市社隊(duì)礦區(qū)相鄰，南與煤峪口礦、忻州窯礦相鄰。礦井屬于高瓦斯礦井，采用立井、斜井混合式開拓方式開拓，分區(qū)抽出式通風(fēng)方式。主運(yùn)輸為+980 m水平，輔助運(yùn)輸為+1 030 m水平。南北兩翼分盤區(qū)分煤層開采，主要開采侏羅紀(jì)煤層，現(xiàn)開采的8號、11號、12號煤層均為近水平煤層。其中，小于3.5 m的煤層采用普通綜采開采，3.5~6 m的煤層采用一次采全高方式開采，6 m以上煤層采用低位放頂煤方式開采。

云岡礦8602工作面進(jìn)風(fēng)順槽在掘進(jìn)期間，安裝有一部DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)。該橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)工作期間，皮帶上的煤塵較多，影響到皮帶機(jī)的正常運(yùn)行。為了解決這一情況，在該皮帶機(jī)上安裝有傳統(tǒng)的煤塵清掃裝置，但是受現(xiàn)場施工情況的影響，煤塵清掃效果不佳。因此，云岡礦機(jī)電設(shè)備科設(shè)計(jì)了一種新型皮帶輸送機(jī)煤塵清掃裝置，并在8602工作面DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)上進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。

3.2 效果分析

采用新型皮帶輸送機(jī)煤塵清掃裝置在DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)上進(jìn)行安裝后，從2019年10月已運(yùn)行至今。DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)皮帶煤塵清掃裝置運(yùn)行都較為穩(wěn)定，煤塵清掃的自動化程度較高，煤塵清掃效果較好。皮帶機(jī)皮帶煤塵清掃裝置的維護(hù)人員由以往的每班3人調(diào)整為每班1人，大大降低了工作人員的使用數(shù)量，同時降低了員工的勞動強(qiáng)度，該工作面在后期掘進(jìn)過程中未發(fā)生一起因皮帶煤塵清掃不干凈所導(dǎo)致的皮帶機(jī)斷帶、撕帶等事故[1-2]。

4 結(jié)論

1）該清掃裝置對清潔刷周圍的粉塵進(jìn)行吸收，粉塵進(jìn)入到集塵箱內(nèi)部，經(jīng)過過濾板過濾，較大顆粒的煤屑則降塵到濾板的底部。

2）該裝置在云岡礦8602工作面DZQ100-130-55型橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)上的應(yīng)用效果理想，具有較好的市場推廣前景。