綜采工作面全行程液壓拉移皮帶尾裝置的研制

溫景輝 姜海雨

摘 要：綜采工作面運順布置著轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)等擔(dān)負(fù)煤炭轉(zhuǎn)載運輸?shù)闹饕O(shè)備，設(shè)備配套應(yīng)用的合理性直接影響采煤工作面的產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益與安全效益。根據(jù)轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶機(jī)的配套關(guān)系，研制了液壓拉移皮帶尾裝置。該裝置的投入應(yīng)用，實現(xiàn)了相應(yīng)工作的安全高效，推動了井下生產(chǎn)。文章對液壓拉移裝置的設(shè)計原理及應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：液壓；拉移；皮帶尾；應(yīng)用

1 問題的提出

鐵煤集團(tuán)曉明礦綜采工作面在回采過程中，通常一個步距為800mm，每個原班采7-8刀煤，這樣轉(zhuǎn)載機(jī)相對于皮帶尾移動5.6～6.4m。礦規(guī)定綜采工作面每個原班縮一次皮帶尾。過去我們使用回柱絞車縮皮帶尾，在變電列車尾部預(yù)留一臺回柱絞車，絞車型號根據(jù)工作面順槽坡度而定。這種方式操作較簡便，但也易造成鋼絲繩反彈傷人，其它礦曾出現(xiàn)過此類事故，不符合集團(tuán)公司相關(guān)規(guī)定要求。為此我們采用一種液壓方式來實現(xiàn)皮帶輸送機(jī)機(jī)尾的自移動作。

2 研制過程

2.1 裝置的主要構(gòu)成

該設(shè)備的動力源是綜采工作面使用的BRW400/31.5型乳化液泵，執(zhí)行元件由Φ140mm/Φ85mm/3000mm型液壓千斤頂2個、液壓雙向鎖4個、操縱閥1組、滑輪組10個及2條40m長的Φ17.5mm牽引鋼絲繩等組成。

2.2 構(gòu)件的選擇

選定Φ140mm/Φ85mm/3000mm型液壓千斤頂作為執(zhí)行元件，通過計算可知該千斤頂?shù)耐屏?9噸，拉力為31.22噸。液壓千斤頂?shù)母左w活塞腔固定座由400mm×350mm×40mm的鋼板制作并用M30的高強(qiáng)螺栓分別固定在轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)頭處和起橋段中部的側(cè)面連接板對口處，用Φ50mm的銷子連接。液壓千斤頂?shù)幕钊麠U前端固定了一對平行放置的動滑輪組，其尺寸是Φ220mm/Φ180mm/50mm滑輪之間并加有Φ90mm/Φ40mm/5mm的間隔墊相互間隔，以避免滑輪之間相互摩擦而產(chǎn)生阻力。在距離該動滑輪組的前端3500mm轉(zhuǎn)載機(jī)起橋?qū)谔幱肕X30的高強(qiáng)螺栓固定了同樣的一對定滑輪組，見圖1（a）。其滑輪的裝配同動滑輪組一樣，轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)頭傳動部下方處采用了焊接和用M36mm螺栓固定了一塊厚40mm的鋼板，在下面固定了同樣尺寸的導(dǎo)向單定滑輪，見圖1（b）。牽引鋼絲繩采用的是Φ17.5mm的多股細(xì)絲的鋼絲繩，牽引鋼絲繩的一端固定在轉(zhuǎn)載機(jī)起橋段定滑輪組的前端用Φ50mm銷子固定，然后通過動滑輪組和定滑輪組4次纏繞到達(dá)導(dǎo)向單定滑輪再連接到皮帶輸送機(jī)機(jī)尾處用Φ50mm銷子固定，為了防止液壓千斤頂活塞桿伸縮時前端的動滑輪組下墜和轉(zhuǎn)向以及刮、卡用12mm的鐵板制作了3600mm×220mm×240mm的導(dǎo)向筒并在外側(cè)每隔500mm鉆Φ50mm的觀察孔來觀察動滑輪組移動的情況，見圖1（c）。同時為了防止定滑輪組固定座鋼板彎曲在其后面加上小的液壓千斤頂缸拉拽以保證其強(qiáng)度。該裝置為轉(zhuǎn)載機(jī)身兩側(cè)對稱布置。

3 自移裝置的操作過程及工作原理

首先將轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭用兩側(cè)的液壓缸支撐起來與皮帶輸送機(jī)的機(jī)尾架保留一定間隙確保無卡、阻現(xiàn)象，然后執(zhí)行液壓千斤頂?shù)幕钊麠U伸出并推動固定在前端的動滑輪組一同伸出到最大行程3000mm，固定連接好皮帶輸送機(jī)機(jī)尾架，讓牽引鋼絲繩產(chǎn)生預(yù)緊力，然后液壓千斤頂活塞桿收縮牽引鋼絲繩通過各組滑輪將其皮帶輸送機(jī)的機(jī)尾前移。牽引鋼絲繩通過動滑輪組和定滑輪組4次纏繞，以達(dá)到液壓千斤頂活塞桿一次性收縮最大行程3000mm液壓千斤頂拉力為15.6噸而得到皮帶輸送機(jī)機(jī)尾向前移動12米的距離，從而達(dá)到移動的目的。

4 全行程液壓拉移皮帶尾裝置效益分析

以本礦S3408綜采工作面為例，該工作面使用全行程液壓拉移皮帶尾后可有效降低操作時間及作業(yè)人員數(shù)量。過去使用傳統(tǒng)的縮皮帶尾方式需至少5人作業(yè)，用時1小時，現(xiàn)在只需1人作業(yè)，用時0.5小時，每月按22個工作日計算，可多出煤11小時。且綜采工作面每天需要縮一次皮帶尾。以該工作面為例，切眼長度150m，采高1.6m，采煤機(jī)每小時開采1刀，截深800mm，噸煤利潤55元，則全年創(chuàng)效：11*150*1.6*0.8*1.65*55*12=230萬元，每年兩個工作面可創(chuàng)收460萬元。

過去每天縮皮帶尾需5個工時，現(xiàn)在每天只需1個工時，綜采工作面每個工時為43元，則每天可節(jié)支193.5元，每月按22個工作日計算，全年兩個工作面可節(jié)支：193.5*22*12*2=10.21萬元。

5 結(jié)束語

該項成果從安全、高產(chǎn)高效等方面綜合考慮，結(jié)合綜機(jī)設(shè)備的實際應(yīng)用，進(jìn)行了改造，符合集團(tuán)公司及行業(yè)相關(guān)要求，同時也給礦帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益與安全效益。