皮带机尾与转载机自移联动简易装置的研制与应用

摘 要：随着矿井机械化、智能化水平的不断提升，煤矿减人提效、无人则安。但对于资源枯竭中小型矿井若在现有机械化水平上进一步提升自动化、智能化水平，将受资金、效益的制约。天力公司吴寨矿作为小型老矿井，公司技术人员和施工队联合对现有设备的进行研究、升级改造，实现自动化减人、增产提效。

关键词：皮带机尾与转载机;自移联动装置;研制应用

1 矿井概况

天力公司吴寨矿原为小型老矿井，矿井1987年破土动工，1989年10月建成投产，设计生产能力0.12Mt/a。进入90年代后不断改造，2009年吴寨矿实施90万吨/年产业升级改造工程，产能达到90万吨/年。矿井综采综掘工艺，井下布置己组、庚组两个生产采区，一区一综采面，一个综采面保证矿井产量，每年2-4个月两个综采面同时生产。

矿井主要开采己组（己15）煤层。己15煤层赋存较稳定，煤层厚度平均1.8m，顶板为砂岩和砂质泥岩，底板为泥岩，易膨胀;为1/3焦煤，可入洗、炼焦，售价高。为矿井有效益煤层。

矿井预计2020年10月份闭坑，目前战场开始收缩，综采设备均为老设备，生产线长，生产环节多，产量低，人员多。为减人增效，提高单产水平，但又不过多投资，经天力公司综机办和矿综机车间、综采队有关技术人员的多次研究，设计、制造出皮带自移机尾与转载机联动简易装置。

2 综采设备概况

己组采面原综采主要设备选型为ZY4000-10/20型液压支架、MG320/710-WD型割煤机、SGZ800/800运输机、BRW400/37.5型乳化液泵、SZB630/55转载机。

己15煤层底板为泥岩，遇水膨胀，生产期间巷道底鼓严重，每月巷道底鼓量均在0.3m左右，受断面影响，原转载机一直使用SZB630/55小型转载机，设备且不带破碎机和自移裝置，转载机机头高度1.6m，移动皮带机尾和转载机时靠回柱绞车和人员，效率低，采面运输机基本不用高速，有大块岩石或煤块时，需要停运输机靠人工砸碎，严重影响产量，采面运输环节出现瓶颈，每天平均5-6刀，月产平均5万吨。

3 研究主要内容

购买或租赁现有其他矿使用的成套设备，转载机机头高需要2.2m左右，巷道高度需要3.0m，吴寨矿己组巷道高度设计2.4m，除去锚索外漏长度0.3m，巷道有效高度2.1m，市场一套皮带机尾自移需要50万元左右，一部730/110转载机含自移装置加破碎机需要170万元，资金量太大。

受巷道高度和资金限制，经过反复研究论证，决定选用SZZ630/90型转载机，增加破碎机、自移装置，主要特点：

3.1 转载机

增加传动功率55Kw增加到90Kw，结构紧凑，整机体积小，高度低。采用Φ22×86圆环链和锻造刮板。溜槽全部采用整体箱型焊接结构，电缆槽侧置，槽间采用螺栓联接。整机中板全部采用碳化铬耐磨钢板，底板全部经等离子陶瓷合金粉末溶覆。凹、凸槽圆弧半径大，减少磨埙，提高过煤量，大大延长了转载机使用期限。

链子由原设计的直径18链环改为直径22链环，增加破碎机、转载机自移装置，转载机机头高度不变，保持在1.7m以内，设计长度30m、输送量600t/h

3.2 自移皮带机尾

皮带增加简易机尾自移装置。皮带机尾自移采用8根11#工字钢作为转载机机头跑道，每根长2.5m，一遍4根，机尾总长10m。每根工字钢下使用钢板焊接，高0.4m，两帮之间使用刚管连接成一体，两节之间加工船型滑靴，滑靴长1m，链接皮带机尾的两帮。

3.3 机尾与转载机联动装置

加工两根长推移千斤顶，一端固定在转载机滑靴上，一端固定使用销子与机尾边管活连接（11#工字钢立筋上每2.5m打一个孔，用于穿销子），推皮带机尾时，转载机机头固定，推移千斤顶一端以转载机机头为支点，另一端销子连接皮带机尾边管，推动皮带机尾前移一个千斤顶活柱行程2.5m，而后拆掉销子，缩回千斤顶，再用销子固定，再推皮带机尾，如此反复实现了转载机与皮带机尾联动自移。同时，转载机和破碎机依靠自身的自移装置，实现自动前移。达到减人增效的目的。

4 应用情况

2019年6月1日采面投产，设备投入使用，6初采初放推进107m，7月推进124m，8月推进125m，9月受机巷断层影响推进115m，10月份受机巷断层影响推进100m，扣除事故影响、检修时间，每天平均8刀煤，全矿井一个采面生产，6-10月份生产原煤38.8万吨，月平均7.76万吨，8月份日产最高10刀，创吴寨矿历史最高纪录。

使用自移皮带机尾后，皮带机尾和转载机一天移动一次，每次3人操作（1人看转载机机尾;1个人操作;1个人看机头），4h左右;不用自移转载机时皮带机尾每天拉一次，都要有开慢速绞车人员，挂钩头人员（拉皮带尾）共计5人（1人看转载机机尾;1个人操作;1个人看机头;开慢速绞车1人拉慢速绞车钩头1人），每次5h左右，每天节约60分钟，并减少一台回柱绞车、一台开关。

使用破碎机后，减少了停机人工砸岩石块的次数，割煤机、运输机停止、启动的次数少了，提升了割煤速度。原来每天5-7刀，现在每天7-9刀，平均每天多割2刀煤，机头砸渣人员每班减少2人，每天减少6人。

5 经济效益情况

项目实施后，采面机头减少一部回柱绞车（10万元）;每小班减少砸大岩石块人员2人，每天减少6人，平均每天增加2刀煤。

人均工资按10000元/月，每月减少人工工资10000*6=6万元

采面刀产：180*1.9*1.4*0.6=287吨

己组煤售价480元/吨，矿吨煤成本300元/吨，吨煤纯利润180元

每月按29天正常生产，采面6月投产，预计12月回采结束

6个月生产净增加利润=287吨/刀*2刀*29天*180元/吨*6月≈1800万元

减少设备和人工工资节约开支：6万元/月*6月+10万元=46万元

6个月创造效益=300*6+46=1846万元

节约资金90万元。

参考文献

[1]查丁杰，王永祥.采掘机械使用与维护[M].中国矿业大学出版社，2009.

[2]周绍英，牛秀岩.电机与拖动，下册[M].中央广播电视大学出版社，1994.

作者简介

王向阳（1972-），男，河南省漯河市龙城镇人，汉族，工程师，1996年毕业于河南省机电高等专科学校（现河南工学院），2006年（紧缺人才培养）脱产3年到河南理工大学学习，2009年毕业，采矿工程专业，现为平煤股份天力公司采煤副总兼生产科科长、综机办主任。