带式输送机转载点缓冲除尘装置应用研究

李四达

（山西介休义棠城峰煤业有限公司，山西 晋中 030600）

带式输送机输煤系统转载点是煤矿井下主要的产尘点，粉尘浓度较高。造成粉尘浓度较高的主要因素为：（1）原来煤堆中的粉尘被气流吹出；（2）原煤在碰撞和摩擦过程中生成粉尘被扬起；（3）原煤在装载点大落差下落时因碰撞而产生粉尘被扬起。另外，因卸煤点落差较大，落煤速度快，对下级输送带冲击大，易造成设备损伤而引发安全事故。因此，针对带式输送机转载点进行缓冲除尘装置的研究，实现降低煤流速度、控制粉尘浓度的目的是非常有意义的。

1 工程概况

山西介休义棠城峰煤业有限公司矿井设计生产能力为90 万t/a。010102 工作面位于该煤矿上组煤南翼一采区，工作面倾斜长度198 m，可采走向长度1733 m，主要开采1#煤层。工作面在运输顺槽安装一部DTL100/80/315 型带式输送机，输送量为800 t/h，输送长度850 m，带宽1.2 m，带速3.15 m/s，电机额定功率为315 kW。DTL100/80/315 型输送机与一采区运输大巷带式输送机垂直搭接，搭接点高度差1.8 m。

前期，在DTL100/80/315 型输送机搭接点安装有一个全封闭金属罩设备来对转载点区域进行防尘降尘处理。从之前的防尘降尘效果来看，全封闭金属罩设备的防尘降尘效果不佳，经检测带式输送机卸载点粉尘平均浓度高达185 mg/m3，超过环保要求标准。

DTL100/80/315 型输送机卸载点煤流速度高，无煤流缓冲装置，煤流落入一采区运输大巷下水平输送带时速度高达4.2 m/s，冲击作用力非常大，常造成下水平输送带跑偏、断带、撕带等安全事故。统计结果表明：010102 工作面在前380 m 回采期间，基于卸载点高速煤流因素而导致的二采区跑偏、断带、撕带安全事故5 次，共造成直接经济损失约20万元，同时也影响到井下煤矿运输系统的运输效率。因此，针对该带式输送机设计一套转载点缓冲除尘装置[1-6]，用来降低粉尘浓度，对卸载点高速煤流进行缓冲，提高下水平输送带的安全性。

2 带式输送机转载点缓冲除尘装置的设计

2.1 装置结构组成

针对010102 工作面运输顺槽DTL100/80/315型带式输送机，设计了一种应用在转载点的缓冲除尘装置，其结构如图1。该缓冲除尘装置由支撑柱、减震滑道、缓冲装置、集尘通道、除尘管道、高压喷头、进水管路、过滤板、水泵等构成。

图1 转载点缓冲除尘装置结构示意图

采用具有较高耐磨性的高锰钢焊接成减震滑道，减震滑道设置为螺旋状，将其固定在支撑柱上以保持稳定性和安全性。减震滑道上端与上级运输顺槽DTL100/80/315 型带式输送机输送带卸载点进行搭接，减震滑道与一采区运输大巷下级输送带进行搭接。减震滑道上、下端搭接角度设置为28°，宽度设置为0.85 m。减震滑道左右两侧焊接挡煤槽，保护减震滑道不被大块的原煤和矸石冲击。

在减震滑道上方安设有全封闭式管状集尘通道，集尘通道与除尘管道的一端进行对接。除尘管道另一端连接吸风机，除尘管道内安装有高压喷雾水幕，在高压喷雾水幕下方的除尘管道中安装有一个污水处理箱，污水处理箱清水池内安装有水泵（功率5.5 kW），水幕采用进水管路与水泵进行连接。吸风机及水泵通过联锁开关与DTL100/80/315 型带式输送机电机进行联锁控制。

2.2 装置工作原理

DTL100/80/315 型带式输送机启动，开始运输煤料时，可以通过联锁开关打开转载点缓冲除尘装置中的吸风机和水泵设备，让其进入到工作状态。吸风机工作后经除尘管道对集尘通道内的扬尘进行全面吸收。

当吸风机吸收的扬尘进入到高压喷雾水幕下，即开始实施水幕降尘。扬尘在水幕作用下沉降，形成的污水流入到污水处理箱内。污水过滤后，清水进入清水池内，通过水泵进行二次利用。

减震滑道设置为螺旋倾斜结构， 当DTL100/80/315 型带式输送机运输的煤流进入到减震滑道后，在螺旋倾斜面的反复摩擦作用下，煤流速度会逐渐降低。当达到下级输送带时，煤流速度已降低到一个合理的速度，不会对下级输送带造成大的冲击破坏作用，保护了下级输送带的安全。在减震滑道下方安设有由密集高压弹簧组成的缓冲装置，当煤流中存有大块原煤和矸石时，经缓冲装置能有效降低对滑道的损坏作用，延长设备的使用寿命。

3 实践应用及效果分析

2021 年3 月，义棠城峰煤业采用新设计的转载点缓冲除尘装置对010102 工作面DTL100/80/315型带式输送机进行了改造安装，并投入到了实践应用当中。截至2021 年7 月，该缓冲除尘装置已工作4 个月之久，缓冲除尘装置和DTL100/80/315 型带式输送机整体运行稳定，应用效果理想。卸载点区域粉尘浓度已降低至28.7 mg/m3，降尘防尘效果理想；卸载的煤流速度降低至1.18 m/s，对下级输送带的冲击力明显降低，设备跑偏、断带等故障率降低至3%以下。

转载点缓冲除尘装置的应用表现出了以下优点：（1）装置的结构简单，制作成本低。全套装置设备仅需0.35 万元；（2）装置降尘防尘效果好。以往采用全封闭金属罩设备降尘防尘，卸载点平均粉尘浓度高达185 mg/m3，采用转载点缓冲除尘装置后，卸载点区域粉尘浓度已降低至28.7 mg/m3；（3）有效控制了煤流速度。以往煤流经上级输送带达到下级运输带时速度高达4.2 m/s，缓冲除尘装置螺旋状倾斜减震滑道应用后，到达下级运输带的煤流速度降低至1.18 m/s，已基本消除其对下级输送带的损坏。

4 结语

针 对 义 棠 城 峰 煤 业010102 工 作 面DTL100/80/315 型带式输送机设计了一套转载点缓冲除尘装置，并投入实践应用当中。卸载点区域粉尘浓度已降低至28.7 mg/m3，降尘防尘效果理想；卸载的煤流速度降低至1.18 m/s，对下级输送带的冲击力明显降低，输送带断带、撕带等安全故障明显降低。转载点缓冲除尘装置的应用有效地解决了010102 工作面带式输送机卸载点粉尘浓度高、输送机故障率高等问题，有效地保障了原煤运输系统的工作效率。