師寅
摘 要:礦井生產(chǎn)過程中,井下原煤輸送為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因運(yùn)輸任務(wù)主要由運(yùn)輸皮帶負(fù)責(zé),因此,落煤方式會較大的影響皮帶運(yùn)行狀況,而原落煤方式經(jīng)多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn),存在損傷皮帶的問題,急需做出相應(yīng)的改造,以減輕其損傷皮帶的程度,并進(jìn)一步的提升礦井生產(chǎn)效率?;诖?,本文分析了原落煤方式的影響,研究了改造落煤方式的技術(shù)方法。
關(guān)鍵詞:落煤方式;技術(shù)改造;皮帶
中圖分類號:TD528.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)23-0096-01
近年來,隨著煤礦行業(yè)的繁榮發(fā)展,我國不斷的提高煤炭井下開采技術(shù)水平,也促使井下膠帶輸送機(jī)向長距離、大運(yùn)量、高速度及強(qiáng)度等方向發(fā)展。此種背景下,井下膠帶輸送機(jī)運(yùn)行期間,穩(wěn)定性必須要提升,而為達(dá)到此種目的,必須要合理的設(shè)計(jì)落煤方式,科學(xué)的安裝落煤點(diǎn)漏斗,使落煤方式對皮損的損傷降至最低,提高運(yùn)行的安全性與可靠性。
1 原落煤方式存在的不足之處
目前,利用轉(zhuǎn)載點(diǎn)落煤斗落煤的方式普遍的應(yīng)用到多數(shù)的礦井生產(chǎn)中,落下的煤再利用井下膠帶輸送機(jī)運(yùn)出礦井,此種傳統(tǒng)的落煤方式主要存在以下幾方面的不足之處[1]:
(1)容易造成皮帶架變形,托輥掉落事件經(jīng)常發(fā)生,使皮帶正常運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響;(2)皮帶運(yùn)行中心并非是落煤點(diǎn),由于二者之間存在較大的偏差,導(dǎo)致皮帶存在嚴(yán)重的跑偏,從而造成大量的灑煤,皮帶正常運(yùn)行受到極大影響的同時(shí),工人清理工作量也明顯增加;(3)落煤斗出口比較小,堵塞情況比較容易發(fā)生,矸石或煤塊較大時(shí),容易卡住皮帶,堵塞落煤斗,若矸石存在較為鋒利的棱角,在運(yùn)輸過程中皮帶會被劃傷,使系統(tǒng)正常運(yùn)行受到很大程度的影響;(4)煤流轉(zhuǎn)載過程中,速度比較快,矸石帶有能量,使之對側(cè)落煤斗鋼板直接受到撞擊,撞擊長期存在,鋼板拼接處的焊縫會出現(xiàn)開裂,且破損與變形發(fā)生于鋼板表面;(5)掉落大塊煤矸后,會造成緩沖鋼梁變形彎曲,使更換工作需經(jīng)常開展;(6)撬杠、錨桿等均屬于尖銳物,且較長,裝載過程中,可能在緩沖梁縫隙中卡住,劃傷皮帶帶面,嚴(yán)重時(shí),皮帶被后入的大塊煤矸撞擊刺穿,撕裂皮帶。
2 落煤方式技術(shù)改造方法
2.1 確定落煤方式
對于存在的上述不足,需采取改造落煤方式的方法解決,改造過程中,考慮拆除原有的緩沖鋼梁,并將一塊溜板增加到原落煤斗中,實(shí)現(xiàn)落煤方式的改變。此種方法改變了原有的煤矸直接掉落方式,變?yōu)榛?,可使皮帶受到的沖擊程度減輕,一定程度上保護(hù)了皮帶;增大了落煤斗內(nèi)的空間,即使卸載滾筒中掉落的矸石比較大,也一樣能夠滑落到皮帶上,不會產(chǎn)生堵塞事件,提升了落煤的順暢性,保證生產(chǎn)能夠正常的進(jìn)行[2]。
2.2 選擇溜板傾角
溜板增加到落煤斗中后,其表面受力情況見圖1所示。計(jì)算其具體的表面受力程度時(shí),利用公式(1):,在公式(1)中,β所表示的為皮帶與溜板之間的夾角度數(shù),即傾角,傾角β的數(shù)值必須要科學(xué)的確定,以能充分的發(fā)揮溜板的緩沖作用,減輕皮帶受到的落煤損傷程度。當(dāng)傾角β具有比較大的度數(shù)時(shí),能夠減小溜板承受的摩擦力,降低緩沖大塊煤矸的效果,但當(dāng)傾角β度數(shù)大到一定程度之后,煤矸滑落過程中,并不會經(jīng)過溜板,而是直接在皮帶上掉落,由此一來,即失去了改造的意義;如果傾角β具有比較小的度數(shù),需較長的制作溜板,增加制作成本,且會獲得過于明顯的緩沖效果,煤流擁擠問題比較容易發(fā)生,同時(shí),堵塞問題的發(fā)生幾率也會提高,同樣造成改造失敗[3]。實(shí)際改造過程中,溜板傾角的選擇要與現(xiàn)場實(shí)際狀況相結(jié)合,并對應(yīng)用效果、施工便捷性做出綜合考慮,合理的設(shè)置溜板傾角。
2.3 選擇溜板最低處與皮帶間的距離
改造落煤方式時(shí),溜板增加的主要目的是使緩沖作用更好的發(fā)揮,因此,在設(shè)計(jì)溜板最低點(diǎn)時(shí),應(yīng)盡量縮短其與皮帶之間的距離,促進(jìn)勢能損害皮帶的程度減輕。但在實(shí)際設(shè)置二者之間的距離時(shí),還需要與現(xiàn)場具體狀況相結(jié)合,科學(xué)的確定,保證煤流能夠順暢的通過,獲得預(yù)期的改造效果。
2.4 應(yīng)用實(shí)例
本文中,以某礦井下二部膠帶機(jī)為實(shí)例,該膠帶機(jī)采用的膠帶為鋼繩芯阻燃膠帶,帶寬1400米,運(yùn)輸長度2550米,平均運(yùn)輸量2500t/h。42112、42113順槽皮帶、掘進(jìn)隊(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)均搭接在皮帶沿線,采用原始落煤方式時(shí),因上述不足之處存在于42112、42113機(jī)頭轉(zhuǎn)載處,導(dǎo)致煤流直接沖擊落煤斗與皮帶。由于該膠帶機(jī)具有較長的隕石長度,使磨損、劃傷存在于皮帶帶面多個(gè)位置中,增加了維護(hù)的難度,使生產(chǎn)安全性受到影響,并提高了維護(hù)成本。
為解決上述問題,提高礦井生產(chǎn)的安全性,延長皮帶的使用壽命,礦井二部采用了本文設(shè)計(jì)的改造方法,即將溜板增加到落煤斗中,選擇溜板傾角時(shí),因與以往各機(jī)頭相比,機(jī)頭頂板具有較低的高度,而且也減少了42112、42113順槽皮帶卸載滾筒與皮帶之間的距離,由此一來,降低了溜板上邊距與皮帶之間的垂直距離,使傾角更為明顯的影響溜板長度,此種情況下,綜合考慮多種因素后,以30°作為傾角角度;選擇溜板最低處距離與皮帶間的距離時(shí),由于多部掘進(jìn)隊(duì)運(yùn)輸設(shè)備搭載在二部皮帶后,如果溜板與皮帶之間的距離過小,后部煤流通過會受到影響,經(jīng)長期觀察后,最終決定,二者之間的距離設(shè)置為600mm。所有參數(shù)確定之后,即可加工溜板,加工過程中,主體材料選擇為20mm厚耐磨鋼板,尺寸1200×2500mm。
另外,改造之后,新的皮帶選用ST/S2500 B1400型,運(yùn)行長度3900m,標(biāo)準(zhǔn)厚度21.5mm,帶邊厚度18mm,帶面厚度16-17mm。改造方案分別在42112、42113轉(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行,改造之后運(yùn)行3個(gè)月,并觀察運(yùn)行效果。結(jié)果顯示,明顯降低因煤矸卡堵落煤斗造成的生產(chǎn)事故發(fā)生率;改造前,每班會受到2小時(shí)左右的影響,改造之后,減少影響時(shí)間,每班平均值不足1小時(shí),促進(jìn)系統(tǒng)影響時(shí)間的有效減少,開機(jī)率提高;延長了卸載點(diǎn)托輥、托輥架的變形周期,進(jìn)而延長維護(hù)周期,降低維護(hù)費(fèi)用。另外,在經(jīng)濟(jì)效益方面,改造后每天的生產(chǎn)時(shí)間可節(jié)約一個(gè)小時(shí),假如一年中工作300天,那么生產(chǎn)時(shí)間將會多出300小時(shí),將會促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。
3 結(jié)語
礦井生產(chǎn)過程中,皮帶具有十分重要的作用,由于原有落煤方式會較大的損害皮帶,增加事故發(fā)生可能,影響生產(chǎn)的安全性,且會增加生產(chǎn)成本,以增加溜板的方式改造落煤方式后,可有效的解決原有落煤方式存在的弊端,減輕落煤對皮帶的損傷,并降低生產(chǎn)事故發(fā)生率,提高開機(jī)率及塊煤率,進(jìn)而提升礦井生產(chǎn)效率,增強(qiáng)礦井生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)礦井生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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