礦用帶式輸送機新型清掃器設(shè)計及應(yīng)用

孫世彪

（山西潞安化工集團司馬煤業(yè)有限公司，山西 長治 047500）

引言

帶式輸送機運轉(zhuǎn)過程中，輸送帶會被附著在其身上的碎煤塊磨損，皮帶磨損不僅會嚴重影響其使用壽命，也會產(chǎn)生易引起皮帶起火的摩擦熱，故及時清掃皮帶浮煤是延長皮帶使用年限、消除起火隱患的重要手段。傳統(tǒng)皮帶清掃器雖結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，但清掃效果一般，且遇皮帶張緊或其他調(diào)整時易對皮帶形成壓迫，對皮帶造成不可逆損傷。本文以1207 運輸順槽帶式輸送機為研究對象，在原有皮帶清掃器的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套新型清掃器。

1 1207 運輸順槽概況

潞安集團司馬煤業(yè)公司1207 運輸順槽位于井田二采區(qū)南翼，東部為1205 工作面采空區(qū)，南部為井田邊界，西部為1208 工作面（準(zhǔn)備階段），北部為二采區(qū)大巷。

1207 運輸順槽設(shè)計長度為1 260 m，巷道斷面規(guī)格為寬×高=4.5 m×3.5 m，巷道掘進煤層為3 號煤層，平均厚度為6.39 m，平均傾角為7°，煤層頂?shù)装鍘r性如表1 所示。

表1 1207 運輸順槽掘進的3 號煤層頂?shù)装鍘r性

1207 運輸順槽采用綜合機械化掘進工藝，巷道內(nèi)安裝一部SSJ-100 型掘進機進行煤矸清理；由于巷道掘進的3 號煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在掘進機過程中受掘進機噴霧灑水、頂板淋水等影響，掘進機后煤矸含水率高，導(dǎo)致運輸煤矸中煤泥量大，大量煤泥附著在輸送帶上，造成輸送機出現(xiàn)跑偏、打滑現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)輸送帶斷帶等事故，嚴重制約著巷道安全快速掘進。

帶式輸送機原清掃裝置主要采用鋼板制作固定架，將廢舊錨桿切割后與彈簧焊接在一起，與固定架連接后固定在皮帶下方。該清掃裝置制造成本費用低、安裝方便，但是在實際應(yīng)用時，由于輸送帶高速運轉(zhuǎn)時造成清帶裝置振動現(xiàn)象嚴重，致使裝置松動，達不到預(yù)期清煤效果。

2 新型清掃器優(yōu)化設(shè)計

為了進一步提高帶式輸送機清煤效果，司馬礦通過技術(shù)研究，決定對原清掃裝置進行優(yōu)化改進，安裝了一套新型清掃器。

2.1 裝置結(jié)構(gòu)組成

1207 運輸順槽帶式輸送機安裝的新型清掃器主要由安裝座、連接桿、支架、刮板、連接套筒、調(diào)節(jié)螺母（共計兩個）、保護部件、牽引繩、連接環(huán)（共計兩個）等部分組成，如圖1 所示。

圖1 帶式輸送機安裝的新型清掃器結(jié)構(gòu)示意圖

1）連接桿的上下兩端分別穿設(shè)在安裝座內(nèi)，且連接桿與安裝座固定連接；連接桿沿上下方向豎直布置或者連接桿的延伸方向與帶式輸送機的輸送帶正交布置[1]。

2）支架的一端與連接桿相連，且支架與連接桿正交布置，支架的延伸方向與帶式輸送機的輸送方向之間具有預(yù)設(shè)夾角。支架的延伸方向與輸送帶的運動方向之間的預(yù)設(shè)夾角為C，且0°＜C＜90°；該夾角可以根據(jù)輸送煤炭的大小和輸送量進行調(diào)整。

3）刮板與支架相連，刮板遠離支架的一端與帶式輸送機的輸送帶相接觸。由于刮板與輸送帶之間始終有摩擦力，導(dǎo)致刮板容易磨損，刮板與支架可拆卸地相連，便于更換刮板。

4）連接套筒套設(shè)在連接桿上，且連接套筒位于兩個安裝座之間，連接套筒在連接桿上可以上下移動，并且連接套筒與連接桿之間樞接。支架的右端與連接套筒固定連接[2]。

5）連接套筒能夠上下移動，且連接套筒相對于連接桿可轉(zhuǎn)動，從而便于調(diào)整刮板與輸送帶之間的夾角以及調(diào)節(jié)刮板與輸送帶之間的摩擦力，從而能有效減少皮帶的磨損，既能提高清掃效果，又有提高輸送帶的使用壽命。

6）支架上設(shè)有多個安裝孔，多個安裝孔在左右方向上均勻間隔布置，刮板上設(shè)有多個連接孔，多個連接孔在左右方向上均勻間隔布置，螺栓穿過安裝孔與連接孔將刮板與支架相連。

7）保護部件包括牽引繩第一連接環(huán)和第二連接環(huán)，第一連接環(huán)與支架相連，第二連接環(huán)與安裝座相連，牽引繩設(shè)在第一和第二連接環(huán)之間；牽引繩的長度可以根據(jù)支架下端面與輸送帶之間的距離進行調(diào)整。

2.2 裝置工作原理

1）在啟動帶式輸送機之前，將帶式輸送機清掃裝置與帶式輸送機連接，使支架和刮板均位于輸送帶上方，且刮板的下端面與輸送帶之間相接觸。隨后啟動帶式輸送機，輸送帶上殘留煤炭及煤炭中雜質(zhì)通過刮板時，刮板將阻擋殘留的煤炭及煤炭中雜質(zhì)通過刮板，由于刮板與輸送帶之間存在夾角，且輸送帶持續(xù)運轉(zhuǎn)，被阻擋的煤炭及雜質(zhì)在輸送帶的帶動及刮板的導(dǎo)向作用下排出輸送帶，從而完成了輸送帶的清掃。

2）當(dāng)需要調(diào)整刮板與輸送帶之間的摩擦力時，例如，當(dāng)需要增大刮板與輸送帶之間的摩擦力，則使第一調(diào)節(jié)螺母和第二調(diào)節(jié)螺母同時向下運動，縮短支架與輸送帶之間的距離[3]。反之，當(dāng)需要減小調(diào)整刮板與輸送帶之間的摩擦力時，則使第一調(diào)節(jié)螺母和第二調(diào)節(jié)螺母同時向上運動，增加支架與輸送帶之間的距離。

3）當(dāng)需要調(diào)整刮板與輸送帶之間的角度時，松開第一調(diào)節(jié)螺母，逆時針或順時針轉(zhuǎn)動支架即可調(diào)整刮板與輸送帶之間的角度[4]。

3 實際應(yīng)用效果分析

1）成本費用分析：帶式輸送機新型清掃器不具有液壓、電控等系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)相對簡單，整套裝置生產(chǎn)成本費用為0.21 萬元，費用低；而且該裝置安裝方便，實際操作簡單，故障率低便于檢修維護；同時該裝置可適用于不同型號的帶式輸送機中，實用性好。

2）清煤效果分析：2020 年6 月11 日司馬礦對1207 運輸順槽內(nèi)的SSJ-100 型帶式輸送機安裝了兩套新型清掃器，截至2020 年12 月14 日通過6 個月實際應(yīng)用效果來看：該裝置在使用過程中穩(wěn)固性好、故障率低，使用期間未發(fā)生一起因輸送帶附著煤泥出現(xiàn)跑偏、打滑以及斷帶事故；相比原清掃裝置，該裝置清煤效果好，輸送帶跑偏、打滑事故率降低至5%以下，預(yù)計全年可節(jié)約輸送機維修費用達20 余萬元。

4 結(jié)語

司馬礦對1207 運輸順槽內(nèi)帶式輸送機設(shè)計了一套新型清掃器，該裝置能夠及時清理輸送帶表面的煤泥水，保證輸送帶與滾筒之間具有足夠摩擦力，實際應(yīng)用效果表明，該裝置投入使用后對輸送帶煤泥具有很好的清理效果，解決了因輸送帶煤泥水清理不干凈，導(dǎo)致輸送帶跑偏、打滑甚至斷帶事故，提高了輸送帶運行穩(wěn)定性，該裝置得到了礦及集團公司領(lǐng)導(dǎo)一致認可，并在其他煤礦進行推廣應(yīng)用。