胶带搭接点防止冲击损伤的技术改造

苑飞龙

(大同煤矿集团 同家梁矿，山西 大同 037025)

煤矿在掘进过程中难免会遇到各类地质构造，常见的地质构造有：断层、火成岩、陷落柱、褶曲、夹矸等。当巷道穿越这些构造的过程中难免会上挑顶板或下破底板，这就会产生较多的矸石，有些矸石具有块度大、硬度高、难破碎、棱角尖锐的特点，给煤矿的胶带运输系统造成了极大的隐患。一方面，搭接点下方的胶带会受到矸石较大的冲击，另一方面，大块矸石还可能堵塞漏煤斗，划伤撕裂胶带，甚至会造成胶带断带等较大事故，严重制约着煤流系统的可靠运行，造成胶带修理维护费用增加。因此，需要在胶带搭接处做文章，研究解决该问题[1-3]。

1 工程背景

某矿井下有两部主运胶带，1号胶带机型号为DTL/120/200/400X，2号胶带机型号为DTL/140/300/3×1120S。矿井现有机掘一队、机掘二队、机掘三队和炮采队共4个掘进队组，1个综采队组，其中机掘一队、机掘二队、炮采队和综采队的运输系统与2号主运胶带直接搭接，机掘三队的运输系统通过漏煤眼与1号主运胶带直接搭接(垂直落差20 m)，由于矿井现开采煤层中含有2～3层0.1～0.4 m厚砂岩夹矸，且部分区域受火成岩侵入影响含有块度不均匀的煌斑岩，因此在巷道掘进中会产生大量的大块煤矸石。因为掘进队组没有配备破碎机和现场工作人员处理大块煤矸石不及时，使部分大块煤矸石经掘进运输系统进入主运胶带，不仅对主运胶带造成一定程度的砸伤和划伤，而且还造成大块煤矸堵塞漏煤斗，给主运胶带的安全运行造成极大的隐患。所以矿井决定实施技术改造：一是在掘进运输系统到主运胶带前就将大块煤矸石拦截掉，二是进一步改造漏煤斗结构和尺寸以减少煤矸的冲击。

2 改造及应用

2.1 矸石拦截装置

为了对大块矸石进行拦截，不让其到达主运胶带上，受筛子筛分现象启发，设计了拦截装置，现场采用11号矿用工字钢加工制成网格筛子，筛孔为500 mm×500 mm，安装在搭接点上方以实现对矸石的拦截。矿井在机掘一队胶带头搭接点安装了筛孔为500 mm×500 mm的筛子进行试验，现场应用结果表明该筛子因筛孔尺寸太大，不能有效阻挡矸石。为了进一步改造网格筛，技术人员对该矿掘进巷道过程发生的所有矸石划扯胶带事故数据进行统计分析，得出了掘进产生的大块矸石的长度在425～518 mm之间，因此决定将筛孔尺寸改为400 mm×400 mm，见图1，改进后的筛子安装在机掘一队胶带头进行试验，现场应用效果较好，该方格筛可有效拦截大块矸石，有效避免了大块矸石对搭接主运胶带的冲击，起到了较好的保护效果，见图2。

图1 方格筛设计(mm)

图2 方格筛现场应用效果

2.2 漏煤斗改造

对于通过漏煤眼搭接的胶带，采用改进漏煤斗结构以减少矸石对下方胶带的冲击，这里以机掘三队为例，机掘三队的运输系统通过漏煤眼与1号主运胶带直接搭接，漏煤眼垂直落差为20 m。改造前掘进胶带煤流抛射进入并撞击漏煤斗后改变方向，继续以高速冲击下方主运胶带。为了降低煤流进入漏煤斗的初速度，新的漏煤斗将原有的冲击点部位向后延伸400 mm，改进后由掘进胶带卸煤滚筒出来的煤矸先抛射到400 mm这一段进行缓冲，再掉入下方的主运胶带，从而减轻了对主运胶带的冲击与刺伤，还增大了漏煤斗的空间，这在一定程度上减少了漏煤斗的堵塞，也防止了因漏煤斗堵塞造成的胶带划伤与撕裂，原设计简图和改进设计简图见图3。现场应用改进的漏煤斗后，一直未发生矸石冲击划伤与撕裂主运胶带的事故，较好地保护了主运胶带。

图3 漏煤斗原设计简和改进设计简

2.3 应用效果

改造方案实施前后效果对比见表1，通过表1可看出此次改造能够进一步保证掘进队组开机率和减少大量的修补胶带费用，具有较好的技术经济效果。

表1 方案实施前后对照

3 结 语

通过改造，避免了大块煤矸石对矿井主运胶带的冲击，大大减少了矸石砸伤划扯胶带，消除了大块煤矸堵塞漏煤斗和漏煤眼的事故，且网格筛和漏煤斗加工成本低，安装方便，并且可重复使用，具有一定的推广应用价值。