关于矿井刮板输送机耐磨处理的应用研究

程 繁

（1.大同煤矿集团同发东周窑煤业有限公司，山西 大同 037000；2.太原理工大学机械工程学院，山西 太原 030000）

引言

刮板输送机是当前现代化、机械化矿井的主要设备，是采煤机的运行轨道，也是综采工作面出煤后的运送通道，它已经成为现代化采煤工艺中不可缺少的设备。溜槽是刮板输送机的主体部件之一，也是刮板输送机主要磨损部位，溜槽的磨损程度对刮板输送机的整体寿命起着主导作用，因此提高溜槽的耐磨性能对煤矿开采具有十分重要的意义［1］。

1 溜槽结构及应用

1）溜槽的组成结构。溜槽是刮板输送机的机身，用于承载煤和作为采煤机运行轨道［2］。中部槽由槽帮和中板焊接而成，如图1所示。

图1 PF6／1142刮板输送机中部槽

2）刮板输送机的应用。大同煤矿集团同发东周窑煤业有限公司（以下简称同发东周窑）矿井8101工作面开采煤层为石炭纪C8－1号煤层，煤层平均厚度4m，工作面长度为200.8m；煤层以煌斑岩为主，夹杂细砂岩、粉砂岩、石英砂岩、石灰岩、铝土岩、砂质泥岩等。矿井综采设备主要采用的是艾柯夫SL500型采煤机、卡特彼勒公司生产的PF6／1142前刮板输送机、PF6／1342后刮板输送机和PF6／1542转载机。矿井8101工作面从2011年9月19日开始开采，共计开采原煤78万t。

在开采期间，PF6／1142刮板输送机溜槽经常出现跳链现象；刮板输送机在出井后，使用游标卡尺对溜槽磨损部位进行了测量，其中最大磨损深度可达14mm，溜槽的严重磨损，直接影响了矿井的高效生产。

3）刮板输送机的磨损。煤层中夹层较多主要有细砂岩、粉砂岩、石英砂岩、石灰岩、铝土岩、砂质泥岩等等，其高含矸量（约60%），对矿井综采设备磨损影响较大。刮板链沿溜槽运行时，链条、刮板等要与溜槽作相对的滑动，在微观上要表现为煤、矸石等作为磨料，在链条与溜槽中板间进行磨粒磨损；煤和矸石在溜槽上长期运行所产生的接触疲劳磨损。

2 刮板输送机磨损改善方案及应用效果

2.1 改善磨损的方案

改变设备运行地质条件和改变溜槽耐磨性能。结合矿井开采现状与设备采购情况，采用在刮板输送机溜槽表面焊接耐磨层。

1）对溜槽先用电动工具进行机械除漆除垢处理，减少杂质渗入。

2）采用“自溶合金熔融堆焊法”的特殊工艺进行堆焊。

3）对堆焊后的余渣和凸起部位，使用角磨机进行打磨，以便于刮板能够顺利通过。

4）耐磨处理标准。链道部位堆焊4道耐磨层，堆焊平均厚度2～4mm，平均宽度40mm。中板上表面及底板上表面堆焊鱼鳞状网格耐磨层，平均厚度3mm。

2.2 刮板输送机堆焊耐磨层后的应用效果

同发东周窑矿井8301工作面开采煤层为石炭纪5号煤层，煤层平均厚度7.6m；煤层以煌斑岩为主，夹杂细砂岩、粉砂岩、石英砂岩、石灰岩、铝土岩、砂质泥岩等。矿井综采设备主要采用的是艾柯夫SL500型采煤机、卡特彼勒公司生产的PF6／1142前刮板输送机、PF6／1342后刮板输送机和PF6／1542转载机。矿井8301工作面从2013年3月开始开采截止2013年9月开采结束，共计开采原煤320万t。

8301工作面开采结束后，通过对刮板输送机溜槽进行了查看、测绘，发现刮板输送机溜槽所焊接的耐磨条只有轻微磨损，但没有堆焊耐磨条的部分出现了犁沟（见图2）。

图2 应用耐磨处理后的刮板溜槽

2.3 刮板输送机堆焊耐磨层工艺改进

在总结8101综采工作面和8301综采工作面的经验后，同发东周窑矿对耐磨处理工艺进行了改进，暨对溜槽上表面进行了大面积、全覆盖的堆焊（见图3），确保刮板在溜槽上的运行摩擦，能够发生在耐磨层与刮板间进行，保障刮板输送机的使用寿命［3］。

图3 改进工艺的溜槽耐磨处理

3 结语

通过8101工作面和8301工作面的实践使用对比，可知刮板输送机耐磨处理是延长设备使用寿命的一种较可靠的手段。耐磨处理后的溜槽，不会因为磨损而导致设备中途报废，从而可以大幅度减少返修工作量，同时可以增加生产时间，对矿井生产提高经济效益具有显著意义，在千万吨级矿井开采石炭系煤层的推广应用具有深远意义。

［1］ 邵荷生.摩擦与磨损［M］.北京：煤炭工业出版社，1992.

［2］ 成大先.机械设计手册［S］.北京：化学工业出版社，2009.

［3］ 裴中爱.煤矿刮板输送机溜槽失效分析及改进［J］.煤矿机械，2007（3）：25.