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      帶式輸送機(jī)大塊煤矸篩選裝置應(yīng)用分析

      2021-04-08 12:25:38宋建楠
      機(jī)械管理開發(fā) 2021年1期
      關(guān)鍵詞:煤矸大塊紅外線

      宋建楠

      (山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司, 山西 晉城 048000)

      引言

      礦井帶式輸送機(jī)承擔(dān)著礦井的運(yùn)輸工作,主要任務(wù)是將掘進(jìn)及綜采工作面開采的煤炭運(yùn)送到地面,然而在實(shí)際生產(chǎn)中,常常會(huì)出現(xiàn)大塊矸石未經(jīng)破碎運(yùn)送到皮帶上,尤其是炮掘工作面掉落的大塊矸石由于硬度較大且破碎機(jī)無法破碎被直接運(yùn)送到皮帶上,這些大塊矸石在經(jīng)過驅(qū)動(dòng)部位時(shí)與滾筒及皮帶架發(fā)生卡塞,導(dǎo)致運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率增大,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)電機(jī)燒損及滾筒卷帶的情況,給后期檢修人員的工作造成巨大的阻礙。因此技術(shù)人員通過對生產(chǎn)線進(jìn)行觀察,設(shè)計(jì)并安裝了一套全新的大塊矸石篩選裝置。

      1 六盤區(qū)輔運(yùn)巷概述

      山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司六盤區(qū)輔運(yùn)巷設(shè)計(jì)長度為4 042 m,巷道設(shè)計(jì)斷面規(guī)格為寬×高=5.5 m×5.35 m,巷道掘進(jìn)煤層為3 號(hào)煤層,平均厚度為5.36 m;巷道采用一次成巷機(jī)械化作業(yè)方式。巷道掘進(jìn)期間采用EBZ150A 型掘進(jìn)機(jī)割煤后,通過機(jī)組鏟板鏟煤(巖),利用鏟板上的星輪旋轉(zhuǎn)將煤(巖)扒到掘進(jìn)機(jī)小溜子上。煤(巖)通過小溜子運(yùn)輸轉(zhuǎn)載機(jī)上后,通過轉(zhuǎn)載機(jī)皮帶運(yùn)輸?shù)絊SJ-800 型帶式輸送機(jī)上運(yùn)出工作面,截止目前巷道已掘進(jìn)760 m。

      由于輔運(yùn)巷掘進(jìn)的3 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,煤層內(nèi)含多層夾矸,多為炭質(zhì)泥巖,成層狀結(jié)構(gòu),巷道在掘進(jìn)期間產(chǎn)生大量大塊煤矸石,導(dǎo)致帶式輸送機(jī)在與煤矸期間,受大塊煤矸影響,輸送機(jī)皮帶磨損嚴(yán)重,經(jīng)常出現(xiàn)撕帶事故,嚴(yán)重制約著巷道安全快速掘進(jìn)。對此,機(jī)掘三隊(duì)通過技術(shù)研究,設(shè)計(jì)了一套帶式輸送機(jī)大塊煤矸篩選裝置[1-3]。

      2 大塊煤矸篩選裝置設(shè)計(jì)原理

      1)該裝置通過紅外指向儀在皮帶被大塊矸石卡塞時(shí)及時(shí)將電源切斷,通過這種方式避免電機(jī)功率過高。

      2)施工人員首先在皮帶“H”架的一端安裝一套紅外指向儀,在皮帶“H”架的另一端安裝一套紅外線感應(yīng)面板,如圖1 所示。

      3)紅外線燈面板與控制箱一端通過一根電纜連接,控制箱另一端通過另一根電纜與皮帶機(jī)的電機(jī)相連,兩根電纜同時(shí)與控制器內(nèi)的控制面板連接,最后將輸送機(jī)的饋電開關(guān)與控制箱通過一根主線纜相連。

      4)帶式輸送機(jī)在正常作業(yè)時(shí)可以根據(jù)人工設(shè)定的高度來調(diào)整選矸高度,通常煤矸石的設(shè)定高度為0.4 m,因此“H”架兩端上安裝紅外線發(fā)射器與紅外線感應(yīng)面板均要安裝到距離皮帶表面0.4 m 的高度。

      5)帶式輸送機(jī)在通電的同時(shí)控制箱也對紅外線發(fā)射器與紅外線感應(yīng)面板供電,紅外線感應(yīng)面板會(huì)接收到發(fā)射器發(fā)出的紅外線,聯(lián)鎖控制裝置能夠?qū)t外線控制面板及控制箱內(nèi)聯(lián)鎖控制面板進(jìn)行聯(lián)鎖控制。

      圖1 帶式輸送機(jī)大塊煤矸篩選裝置結(jié)構(gòu)示意圖

      6)當(dāng)皮帶正常運(yùn)輸煤矸石時(shí),小塊矸石在經(jīng)過激光發(fā)射器時(shí)由于高度較低不能阻擋紅外線,因此感應(yīng)面板會(huì)接收到紅外線信號(hào),系統(tǒng)不會(huì)工作。當(dāng)有大塊矸石經(jīng)過紅外線發(fā)射器時(shí),由于高度較高會(huì)阻擋紅外線,因此感應(yīng)面板接收不到紅外線信號(hào),聯(lián)鎖控制裝置發(fā)生聯(lián)鎖反應(yīng)將皮帶的電源切斷,從而確保大塊矸石不會(huì)與皮帶架發(fā)生板卡,確保驅(qū)動(dòng)電機(jī)不會(huì)燒損。

      7)通過對皮帶機(jī)的運(yùn)輸速度計(jì)算,決定在皮帶機(jī)頭卸載滾筒后15 m 處安裝該套裝置,按照主運(yùn)輸皮帶4 m/s 的速度計(jì)算,即使當(dāng)大塊矸石阻擋紅外線發(fā)射且聯(lián)鎖裝置及時(shí)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源切斷后,由于皮帶上運(yùn)送的物料重量大且速度快,物料仍會(huì)在慣性的作用下向前移動(dòng)一段距離,按照托輥與皮帶摩擦系數(shù)0.03 計(jì)算,即使切斷電源后皮帶仍會(huì)向前運(yùn)動(dòng)14 m 后才能停止,此時(shí)大塊兒的煤矸石正好在皮帶頭位置,工作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施進(jìn)行處理。

      3 帶式輸送機(jī)大塊煤矸篩選裝置優(yōu)缺點(diǎn)

      3.1 優(yōu)點(diǎn)

      1)在皮帶上安裝該套篩選裝置能夠有效確保大塊矸石與皮帶架發(fā)生板卡,從而避免了驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)生燒損的概率。

      2)該套裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、占地面積小、安裝方法簡單、安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)皮帶的煤量與皮帶的運(yùn)輸速度在任何位置進(jìn)行安裝,適用范圍較廣。

      3)裝置通過發(fā)射紅外線與感應(yīng)控制面板配合使用,具有高度的靈敏性,而且可以根據(jù)工作人員的設(shè)定對不同大小的矸石進(jìn)行篩選,能夠根據(jù)工作面煤質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行篩選。

      3.2 缺點(diǎn)

      1)該裝置能夠?qū)Τ^高度的大塊矸石進(jìn)行篩選,但有些矸石雖然高度不在篩選范圍內(nèi),但寬度已經(jīng)超標(biāo)也會(huì)與皮帶架發(fā)生板卡,導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率增大。

      2)當(dāng)有大塊矸石經(jīng)過篩選裝置后聯(lián)鎖裝置會(huì)及時(shí)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源切斷,但皮帶在開啟時(shí)需工作人員重新啟動(dòng)電源,造成驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)頻率較高,影響電機(jī)使用壽命,同時(shí)頻繁啟停皮帶機(jī)也會(huì)對產(chǎn)量造成一定影響[4-5]。

      3)由于盤區(qū)皮帶運(yùn)輸速度較快,對篩選裝置的靈敏度要求較高,一旦篩選裝置靈敏度下降或感應(yīng)面板上有粉塵會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置不能起作用。

      4)當(dāng)正常運(yùn)輸?shù)钠Оl(fā)生跑偏后或安裝篩選裝置的“H”架發(fā)生變形,會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)面板接不到發(fā)射器發(fā)出的紅外線,導(dǎo)致保護(hù)裝置未動(dòng)作。

      4 應(yīng)用效果

      2020 年2 月機(jī)掘三隊(duì)對輔運(yùn)巷SSJ-800 帶式輸送機(jī)安裝一套帶式輸送機(jī)大塊煤矸篩選裝置。通過6 個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來看,有效解決了傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸煤矸時(shí),受大塊矸石影響導(dǎo)致雙縮脲共計(jì)斷帶、跑偏等技術(shù)難題,故障率由原來的17%降低至4%,帶式輸送機(jī)維修費(fèi)用降低了18.5 萬元,保證了掘進(jìn)巷道安全、快速掘進(jìn),取得了顯著的安全、經(jīng)濟(jì)效益。

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