帶式輸送機膠帶硫化器工作平臺的設計與應用

王榮泉，尚新芒，黨 靜

(1.陜西陜煤韓城礦業(yè)有限公司 生產(chǎn)服務中心，陜西 韓城 715400；2.西安重裝韓城煤礦機械有限公司，陜西 韓城 715400)

帶式輸送機是運煤的重要設備[1]，在生產(chǎn)中起著至關重要的作用。由于井下生產(chǎn)環(huán)境較差，加上使用年限較長，部分膠帶老化問題較為突出，斷帶風險日漸增加[2]。這就需要及時更換膠帶，但膠帶長度較長，因此只能分批次更換。在這個過程中需要對膠帶接頭進行硫化，而膠帶接頭硫化效果好壞直接決定帶式輸送機能否安全、高效運行。常規(guī)的膠帶接頭硫化方法就是拆除上托輥組，通過人工將硫化器的硫化板等部件放在縱梁上面，再將各個部件固定、組裝好，然后對膠帶接頭進行硫化；膠帶接頭硫化好后，將硫化板等部件拆除、移走，并將上托輥組復位[3]。由于硫化器比較笨重(單臺質(zhì)量在1 t以上)[4]，且每次需要兩臺同時工作，加之現(xiàn)場環(huán)境復雜，每次對膠帶接頭硫化都需要60多個工人、近3個工作日(72 h) 才能完工。在這種情況下，不但工人勞動強度大，勞動力成本高，而且膠帶接頭硫化時間過長，影響礦井運煤和出煤[5]。

為此，根據(jù)現(xiàn)場情況，在對多種方案論證的基礎上，設計出一種膠帶硫化器工作平臺，可在方便帶式輸送機膠帶接頭硫化的同時，能夠提高膠帶的硫化效率，減輕工人勞動強度。

1 膠帶硫化器工作平臺

1.1 結(jié)構(gòu)組成

膠帶硫化器工作平臺由上硫化框架、下硫化框架、小車及小車軌道等組成，上硫化框架包括倒鏈、上支架、硫化機上半部、小車及小車軌道；下硫化框架包括下支架、硫化機下半部、特殊支腿及限位螺桿。膠帶硫化器工作平臺結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 膠帶硫化器工作平臺結(jié)構(gòu)示意圖

膠帶硫化器工作平臺的主要制作步驟如下：在固定的硫化地點設計特殊的帶式輸送機支腿和上托輥架[6]，并將硫化器的下硫化板固定在支腿的下硫化框架上，但不能影響回程膠帶的正常運行。在巷道頂部安裝行走軌道，并在軌道上安裝小車，小車包括起吊裝置(倒鏈)和行走裝置，可進行起吊、行走作業(yè)。在膠帶上方布置上硫化框架，并在上硫化框架上安裝上硫化板等部件。上硫化框架和下硫化框架之間通過限位螺栓實現(xiàn)升降。

1.2 工作原理

在工作過程中，將膠帶硫化器的分體式硫化板(上硫化板和下硫化板)合并，并將合并后的下硫化板固定在帶式輸送機支腿上；將下膠帶通過雙層平托輥調(diào)整至下硫化板下側(cè)，使下硫化板成為固定部分。巷道上部設置有小車軌道，小車軌道上安裝有小車，其可通過行走機構(gòu)在軌道上移動。小車自身布置有掛鉤，掛鉤上安裝有兩臺倒鏈，可通過倒鏈升降實現(xiàn)上下硫化板的起吊。上硫化板可通過小車實現(xiàn)升降和橫移，需要硫化作業(yè)時使上硫化板下降，硫化作業(yè)完成后將上硫化板升起、移走。

1.3 技術(shù)特點

①硫化地點固定，能夠?qū)崿F(xiàn)定點硫化作業(yè)[7]；②將頻繁移動的分散式上下硫化板分成固定部分和移動部分，采用機械操作替代人工搬移；③采用小車軌道梁和小車結(jié)構(gòu)設計，方便橫向挪移。

2 工作流程

設計膠帶硫化器工作平臺的目的就是解決主暗斜井內(nèi)帶式輸送機膠帶接頭硫化困難的問題[8]，其在井下的工作流程如下：

(1)首先拆除加寬支腿、加寬托輥組和相關縱梁。

(2)采用倒鏈將上硫化框架提至高于下框架的高度，再通過滑動小車將上框架平移至平臺正上方。

(3)采用螺栓將四個限位螺桿固定在下承壓鋁杠上，并將上鋁杠卡槽卡進限位螺桿，然后通過倒鏈將上硫化框架沿限位螺桿緩慢降至作業(yè)位置，并對膠帶接頭進行硫化。

(4)膠帶接頭硫化完成后，通過倒鏈將上硫化框架提起，將其提到合適位置后，通過滑動小車將其平移至行人側(cè)，然后將上硫化框架整體降至地面并固定好。

(5)拆除下承壓鋁杠上的限位螺桿，安裝加寬支腿、加寬托輥架和縱梁，在所有部件復位后就可開啟帶式輸送機。

3 應用效果

3.1 礦井概況

韓城礦區(qū)主暗斜井內(nèi)的帶式輸送機于2010年投入運行，至今已運行8年，膠帶在不斷老化，需要及時更新。該帶式輸送機長度為2 200 m，膠帶長度為4 400 m，按照每卷膠帶長度200 m計算，需要更換22卷膠帶，同時需要對22卷膠帶的接頭進行硫化處理[9]。由于膠帶接頭硫化位置在帶式輸送機的尾部，其尾部位于傾角9.75°的斜面底板上，如果采用常規(guī)的膠帶接頭硫化方法，則存在工作繁重、操作困難的問題[10]。

3.2 應用效果

在采用膠帶硫化器工作平臺對這部分膠帶接頭進行硫化處理后，硫化器上硫化板的移動實現(xiàn)了機械化操作，工人勞動強度降低，工作效率大幅提高，帶式輸送機能夠及時、正常運轉(zhuǎn)，減少了膠帶接頭硫化對礦井正常生產(chǎn)的影響。膠帶硫化器工作平臺應用前后的技術(shù)經(jīng)濟效益見表1。由表1可知：在采用膠帶硫化器工作平臺后，每次作業(yè)需要的人員減少30人，并可節(jié)約工時1 d，作業(yè)直接成本降低30 000元。

表1 技術(shù)經(jīng)濟效益對比結(jié)果

注:增量以應用后的數(shù)據(jù)作為計算基準。

4 結(jié)語

帶式輸送機膠帶硫化器工作平臺投入應用后，很好地解決了主暗斜井內(nèi)膠帶接頭硫化困難、工作量大、作業(yè)時間長等問題，硫化器上硫化板的移動實現(xiàn)了機械化操作，膠帶維護成本和工人勞動強度均降低。這有助于降低設備維修維護對礦井正常生產(chǎn)帶來的不良影響，有利于促進安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率，具有一定的應用價值和推廣價值。