掘进工作面带式输送机辅助运料研究与实践
2021-07-08王伟
王 伟
(晋能控股煤业集团北辛窑煤业有限公司, 山西 宁武 036702)
1 概述
北辛窑矿设计长度1600 m 的2201 皮带顺槽掘进面,受复杂地质条件、采掘衔接紧张、通风系统等因素影响,不能使用无轨胶轮车运料,只能靠人工进行,费时费力,生产效率低,极大地制约了掘进进度。在这样的情况下,本着节支降耗、修旧利废的原则,将DSJ80 带式输送机改造成既能运煤排矸又能兼顾辅助运料的设备[1-4],来降低劳动强度,提高生产效率,保证安全生产。
DSJ80 带式输送机原机身(中间架)辅助运料存在的问题:
(1)运料空间小。上托辊与底皮带间距为200 mm,不能运送外形尺寸较大的物料,且运料过程中易钩挂上托辊,不利于带式输送机辅助运料。
(2)底托辊为直托辊无槽形角。直托辊不能有效防止皮带跑偏,在运料过程中易出现物料滑移、掉落,进一步造成运输事故。
(3)托辊承载力不强。托辊直径较小,长度较短,运送锚杆、托盘一类的支护材料承载力明显不足。
2 DSJ80 带式输送机机身(中间架)改造
2.1 皮带H 架改造
(1)加高皮带H 架支腿长度来增大运料空间
① 改造后H 架支腿加高250 mm,上托辊与底皮带间距加大100 mm,如图1、图2。
图1 改造前皮带H 架(单位:mm)
图2 改造后皮带H 架(单位:mm)
② 原先底托辊为水平托辊不适宜底皮带运料,因此将底托辊架改造为能够吊挂具有槽形角的托辊,下托辊固定方式与上托辊一致,底托辊架制作尺寸要参照上托辊与纵梁相对位置关系。
③ 纵梁卡槽、支腿横梁不进行改动,保证DSJ80 带式输送机的配套使用。
(2)皮带H 架改造方法
① 在皮带H 架支腿横梁上方5 cm 处将H 架支腿锯断,并拆除支腿两面水平托辊架。
② 选用与皮带H 架型号一致的10#槽钢,将其锯成250 mm 的短节。
③ 将锯好的250 mm 短节焊接到原H 架支腿锯断位置,并用5 mm 厚的钢板点焊在支腿凹槽焊口处,以此来加固焊接支腿的强度,防止因皮带运转振动、支腿受力不平衡等造成焊口开焊,这样H 架支腿就加高到850 mm。
④ 选用废旧的纵梁Ф60 mm×3.5 mm 和厚度为5 mm的钢板,按照图2改造尺寸加工好底托辊架、垫板、斜撑,在切锯纵梁前要提前在设计位置进行开孔,用5 mm 厚的钢板制作梯形斜撑。
⑤ 将按尺寸加工好的底托辊架及垫板焊接在H架支腿侧边,距离纵梁卡槽410 mm 的位置,用梯形斜撑将底托辊架与H 架支腿侧边焊接成一个整体。
⑥ 短节槽钢在焊接过程中要保证与H 架支腿平行,偏差不能大于2 mm,保证各焊接部位焊接质量,要平滑圆润。加工完成后,要对H 架各部位进行除锈清理,最后进行统一刷油。
2.2 上下托辊更换为吊挂式V 形托辊
(1)为保证皮带架改造后能够有效防止皮带跑偏,保证较高的承载力,同时加大底部托辊槽形角,便于底皮带运料,防止在运料过程中出现物料滑移、掉落,进一步造成运输事故,因此将上托辊三联辊(直径89 mm、管长275 mm)、下托辊水平托辊(直径89 mm、管长950 mm)替换为吊挂式V 形托辊(直径108 mm、管长455 mm)。
(2)更换的底托辊(吊挂式V 形托辊)用耙爪固定在底托辊架上,方便吊挂与拆卸,选用吊挂式V 形托辊亦可前后移动,调节托辊位置来达到调正皮带跑偏的目的。
(3)上下托辊组使用型号统一的V 型托辊,便于维修、整合,有利于开展节支降耗、修旧利废工作。
2.3 DSJ80 带式输送机机身(中间架)改造前后对比
(1)如图3 所示,改造前上托辊组为吊挂式三联辊,下托辊组为单个水平托辊,上托辊组间距为1500 mm,下托辊组间距为3000 mm。
图3 改造前机身(中间架)(单位:mm)
(2)如图4 所示,改造后上下托辊组均使用型号统一的吊挂式V 形托辊,上托辊组间距仍为1500 mm,下托辊组间距同样为3000 mm。使用的吊挂式V 形托辊较先前使用的三联辊管长要长,直径要大。
图4 改造后机身(中间架)(单位:mm)
(3)改造前后均使用Ф60 mm×3.5 mm 焊管,长度为3 m 的纵梁,用弹性圆柱销将钢管与纵梁卡槽固定牢靠,与此同时拔出弹性圆柱销,转动钢管就能很方便地取下。
3 机头、机尾段与机身(中间架)的平缓过渡
(1)机头过渡段H 架要装设撑高腿,通过眼扣距离来调节机头、机身高差及因底板不平整造成的落差与倾斜,使机身调平、调正,保证机头、机身平缓过渡。
(2)机身(中间架)支腿加高,相应的机尾段底座也要加高,减小高差,防止出现台阶导致运煤过程中煤矸滑落到底皮带造成皮带跑偏,进而加大皮带负荷,不能正常运转。
4 实践效果
(1)通过1~2 个月时间对DSJ80 带式输送机进行改造、完善及试运料工作,第3 个月正式利用改造后的DSJ80 带式输送机进行辅助运料,当月完成掘进进尺351 m,10 月掘进进尺达到历史最高水平369 m,经济效益显著。
(2)利用带式输送机进行辅助运料后,检修班下料人员由原来的5 人减少到3 人,全年可节约成本10 000 元,实现了减人增效的目的,大幅度降低了人员劳动强度,提高了生产效率,保证了掘进作业的连续性。
(3)为其他类似运料困难的掘进工作面提供了宝贵经验与参考。
5 结语
(1)加高皮带H 架支腿长度来增大运料空间,底托辊更换为具有槽形角的V 形托辊,便于底皮带运料,防止在运料过程中出现物料滑移、掉落,进一步造成运输事故。
(2)机头、机尾段与机身要减小高差,平缓过渡,防止出现台阶导致运煤过程中煤矸滑落到底皮带造成皮带跑偏,进而加大皮带负荷,不能正常运转。
(3)运料过程中要严格按照制定的《底皮带辅助运料安全技术措施》来加强带式输送机管理及人员培训,保证运输安全,方可达到事半功倍的目的。