皮帶機(jī)尾與轉(zhuǎn)載機(jī)自移聯(lián)動(dòng)簡(jiǎn)易裝置的研制與應(yīng)用

摘 要：隨著礦井機(jī)械化、智能化水平的不斷提升，煤礦減人提效、無人則安。但對(duì)于資源枯竭中小型礦井若在現(xiàn)有機(jī)械化水平上進(jìn)一步提升自動(dòng)化、智能化水平，將受資金、效益的制約。天力公司吳寨礦作為小型老礦井，公司技術(shù)人員和施工隊(duì)聯(lián)合對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的進(jìn)行研究、升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化減人、增產(chǎn)提效。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)尾與轉(zhuǎn)載機(jī);自移聯(lián)動(dòng)裝置;研制應(yīng)用

1 礦井概況

天力公司吳寨礦原為小型老礦井，礦井1987年破土動(dòng)工，1989年10月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.12Mt/a。進(jìn)入90年代后不斷改造，2009年吳寨礦實(shí)施90萬噸/年產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造工程，產(chǎn)能達(dá)到90萬噸/年。礦井綜采綜掘工藝，井下布置己組、庚組兩個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，一區(qū)一綜采面，一個(gè)綜采面保證礦井產(chǎn)量，每年2-4個(gè)月兩個(gè)綜采面同時(shí)生產(chǎn)。

礦井主要開采己組（己15）煤層。己15煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度平均1.8m，頂板為砂巖和砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖，易膨脹;為1/3焦煤，可入洗、煉焦，售價(jià)高。為礦井有效益煤層。

礦井預(yù)計(jì)2020年10月份閉坑，目前戰(zhàn)場(chǎng)開始收縮，綜采設(shè)備均為老設(shè)備，生產(chǎn)線長，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，產(chǎn)量低，人員多。為減人增效，提高單產(chǎn)水平，但又不過多投資，經(jīng)天力公司綜機(jī)辦和礦綜機(jī)車間、綜采隊(duì)有關(guān)技術(shù)人員的多次研究，設(shè)計(jì)、制造出皮帶自移機(jī)尾與轉(zhuǎn)載機(jī)聯(lián)動(dòng)簡(jiǎn)易裝置。

2 綜采設(shè)備概況

己組采面原綜采主要設(shè)備選型為ZY4000-10/20型液壓支架、MG320/710-WD型割煤機(jī)、SGZ800/800運(yùn)輸機(jī)、BRW400/37.5型乳化液泵、SZB630/55轉(zhuǎn)載機(jī)。

己15煤層底板為泥巖，遇水膨脹，生產(chǎn)期間巷道底鼓嚴(yán)重，每月巷道底鼓量均在0.3m左右，受斷面影響，原轉(zhuǎn)載機(jī)一直使用SZB630/55小型轉(zhuǎn)載機(jī)，設(shè)備且不帶破碎機(jī)和自移裝置，轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭高度1.6m，移動(dòng)皮帶機(jī)尾和轉(zhuǎn)載機(jī)時(shí)靠回柱絞車和人員，效率低，采面運(yùn)輸機(jī)基本不用高速，有大塊巖石或煤塊時(shí)，需要停運(yùn)輸機(jī)靠人工砸碎，嚴(yán)重影響產(chǎn)量，采面運(yùn)輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸，每天平均5-6刀，月產(chǎn)平均5萬噸。

3 研究主要內(nèi)容

購買或租賃現(xiàn)有其他礦使用的成套設(shè)備，轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭高需要2.2m左右，巷道高度需要3.0m，吳寨礦己組巷道高度設(shè)計(jì)2.4m，除去錨索外漏長度0.3m，巷道有效高度2.1m，市場(chǎng)一套皮帶機(jī)尾自移需要50萬元左右，一部730/110轉(zhuǎn)載機(jī)含自移裝置加破碎機(jī)需要170萬元，資金量太大。

受巷道高度和資金限制，經(jīng)過反復(fù)研究論證，決定選用SZZ630/90型轉(zhuǎn)載機(jī)，增加破碎機(jī)、自移裝置，主要特點(diǎn)：

3.1 轉(zhuǎn)載機(jī)

增加傳動(dòng)功率55Kw增加到90Kw，結(jié)構(gòu)緊湊，整機(jī)體積小，高度低。采用Φ22×86圓環(huán)鏈和鍛造刮板。溜槽全部采用整體箱型焊接結(jié)構(gòu)，電纜槽側(cè)置，槽間采用螺栓聯(lián)接。整機(jī)中板全部采用碳化鉻耐磨鋼板，底板全部經(jīng)等離子陶瓷合金粉末溶覆。凹、凸槽圓弧半徑大，減少磨塤，提高過煤量，大大延長了轉(zhuǎn)載機(jī)使用期限。

鏈子由原設(shè)計(jì)的直徑18鏈環(huán)改為直徑22鏈環(huán)，增加破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)自移裝置，轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭高度不變，保持在1.7m以內(nèi)，設(shè)計(jì)長度30m、輸送量600t/h

3.2 自移皮帶機(jī)尾

皮帶增加簡(jiǎn)易機(jī)尾自移裝置。皮帶機(jī)尾自移采用8根11#工字鋼作為轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭跑道，每根長2.5m，一遍4根，機(jī)尾總長10m。每根工字鋼下使用鋼板焊接，高0.4m，兩幫之間使用剛管連接成一體，兩節(jié)之間加工船型滑靴，滑靴長1m，鏈接皮帶機(jī)尾的兩幫。

3.3 機(jī)尾與轉(zhuǎn)載機(jī)聯(lián)動(dòng)裝置

加工兩根長推移千斤頂，一端固定在轉(zhuǎn)載機(jī)滑靴上，一端固定使用銷子與機(jī)尾邊管活連接（11#工字鋼立筋上每2.5m打一個(gè)孔，用于穿銷子），推皮帶機(jī)尾時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭固定，推移千斤頂一端以轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭為支點(diǎn)，另一端銷子連接皮帶機(jī)尾邊管，推動(dòng)皮帶機(jī)尾前移一個(gè)千斤頂活柱行程2.5m，而后拆掉銷子，縮回千斤頂，再用銷子固定，再推皮帶機(jī)尾，如此反復(fù)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶機(jī)尾聯(lián)動(dòng)自移。同時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)依靠自身的自移裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)前移。達(dá)到減人增效的目的。

4 應(yīng)用情況

2019年6月1日采面投產(chǎn)，設(shè)備投入使用，6初采初放推進(jìn)107m，7月推進(jìn)124m，8月推進(jìn)125m，9月受機(jī)巷斷層影響推進(jìn)115m，10月份受機(jī)巷斷層影響推進(jìn)100m，扣除事故影響、檢修時(shí)間，每天平均8刀煤，全礦井一個(gè)采面生產(chǎn)，6-10月份生產(chǎn)原煤38.8萬噸，月平均7.76萬噸，8月份日產(chǎn)最高10刀，創(chuàng)吳寨礦歷史最高紀(jì)錄。

使用自移皮帶機(jī)尾后，皮帶機(jī)尾和轉(zhuǎn)載機(jī)一天移動(dòng)一次，每次3人操作（1人看轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾;1個(gè)人操作;1個(gè)人看機(jī)頭），4h左右;不用自移轉(zhuǎn)載機(jī)時(shí)皮帶機(jī)尾每天拉一次，都要有開慢速絞車人員，掛鉤頭人員（拉皮帶尾）共計(jì)5人（1人看轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾;1個(gè)人操作;1個(gè)人看機(jī)頭;開慢速絞車1人拉慢速絞車鉤頭1人），每次5h左右，每天節(jié)約60分鐘，并減少一臺(tái)回柱絞車、一臺(tái)開關(guān)。

使用破碎機(jī)后，減少了停機(jī)人工砸?guī)r石塊的次數(shù)，割煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)停止、啟動(dòng)的次數(shù)少了，提升了割煤速度。原來每天5-7刀，現(xiàn)在每天7-9刀，平均每天多割2刀煤，機(jī)頭砸渣人員每班減少2人，每天減少6人。

5 經(jīng)濟(jì)效益情況

項(xiàng)目實(shí)施后，采面機(jī)頭減少一部回柱絞車（10萬元）;每小班減少砸大巖石塊人員2人，每天減少6人，平均每天增加2刀煤。

人均工資按10000元/月，每月減少人工工資10000*6=6萬元

采面刀產(chǎn)：180*1.9*1.4*0.6=287噸

己組煤售價(jià)480元/噸，礦噸煤成本300元/噸，噸煤純利潤180元

每月按29天正常生產(chǎn)，采面6月投產(chǎn)，預(yù)計(jì)12月回采結(jié)束

6個(gè)月生產(chǎn)凈增加利潤=287噸/刀*2刀*29天*180元/噸*6月≈1800萬元

減少設(shè)備和人工工資節(jié)約開支：6萬元/月*6月+10萬元=46萬元

6個(gè)月創(chuàng)造效益=300*6+46=1846萬元

節(jié)約資金90萬元。

參考文獻(xiàn)

[1]查丁杰，王永祥.采掘機(jī)械使用與維護(hù)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.

[2]周紹英，牛秀巖.電機(jī)與拖動(dòng)，下冊(cè)[M].中央廣播電視大學(xué)出版社，1994.

作者簡(jiǎn)介

王向陽（1972-），男，河南省漯河市龍城鎮(zhèn)人，漢族，工程師，1996年畢業(yè)于河南省機(jī)電高等?？茖W(xué)校（現(xiàn)河南工學(xué)院），2006年（緊缺人才培養(yǎng)）脫產(chǎn)3年到河南理工大學(xué)學(xué)習(xí)，2009年畢業(yè)，采礦工程專業(yè)，現(xiàn)為平煤股份天力公司采煤副總兼生產(chǎn)科科長、綜機(jī)辦主任。