煤矿带式输送机转载点挡煤板的设计及应用分析

李杨森

（山西煤炭运销集团首阳煤业有限公司，山西 高平 048400）

1 设计挡煤板的基本原理

在山西煤炭运销集团某矿内使用的带式输送机长度为1.4 m，其生产单位是集团机厂，而且带式输送机的型号为DSJ 140/250/3×400，此类带式输送机卸载时所具有的特点为需要将卸载滚筒前置，以及较长的悬臂。

由于带式输送机所具有的这个特点，所以设计这种挡煤板的基本原理为：按照其机械结构，设计了带式输送机中任意2 部转载高差、胶带槽形角、前面的带式输送机承载架的高度、滚筒下沿高度、滚筒上沿高度、机头卸载滚筒宽度等，能够确保这种带式输送机具有更严密的密封性、底煤不会漏出来，疏导煤流，使其畅通无阻；按照物体由于重力而做自由落体的基本原理来核算，对安全挡煤板的尺寸及前面带式输送机和其卸载滚筒之间进行搭接的距离进行确定，从而使挡煤板被速度比较快的煤流所冲击，就会有堆积煤流角在其三角区域所形成，与此同时，有些煤流会反冲挡煤板的位置和之后煤流被射落之后形成冲击，那么就有堆积煤流的区域形成于本带式输送机之前的那部之上，而且该区域是非常稳定的，不仅会使跌落煤流的距离缩短，还会使前面带式输送机受煤流的冲击力下降，进而保护了胶带，而且还对疏导煤流没有影响，与此同时，就会使煤流所产生的冲击力下降，提高了块煤率。图1 就是挡煤板安装的效果图。

图1 挡煤板安装效果图（单位：mm）

通过不断的调整安装，前面带式输送机和卸载滚筒的中心线之间的距离最合理的取值是0.9 m。

2 设计挡煤板

当设计挡煤板时，机电人员由于要不止一次地到井下来测量清带器、卸载滚筒、机头卸载高度、托辊安装槽形角、中间架等，而且还要观察风钻的施工工艺、安装带式输送机的地形及煤流的抛物线，来确保所设计的挡煤板不但坚固耐用、密封性较好，还有比较简单的安装与制作。连扳、挡板、上支腿与下支腿构成了挡煤板[1-2]。

2.1 设计下支腿

δ12 mm 钢板、δ20 mm 钢板及C14 槽钢是下支腿的材质。图2 就是下支腿的设计图，δ20 mm 钢板用于下支腿的底座，该钢板的作用是对强度有所保证，而且底座中相邻锚孔的间距与锚孔位符合风钻施工的条件，对实施固定有利。把安装调节孔安装在其上部的槽钢中，而且是2 排，安装调节孔的主要作用是尽管地形不同也能安装调节到合适位置。把条形钢板加焊到槽钢的一侧，进而当做定位板，而且条形钢板的厚度是δ12 mm，用于安装连接上支腿和下支腿，而且还能确保连接上支腿与下支腿的线有较好的形度[3-4]。

图2 下支腿设计图（单位：mm）

2.2 设计上支腿

把上支腿进行了划分，一共分成了三种，包括卸载滚筒位置的挡板、疏煤挡板及固定应力挡板，而且上面几种上支腿的机构大致一样，上支腿设计图如图3 所示。

图3 上支腿设计图（单位：mm）

δ10 mm 钢板、δ20 mm 钢板及C14 槽钢是上支腿能够选择的材质。安装调节孔安装在其下部所选择的C14 槽钢中，而且是2 排，安装调节孔的作用是连接下支腿。而且上部孔的作用是扩展挡板高度，固定、起吊及连接带式输送机两边挡煤板。对挡板进行固定是侧孔[5]。

2.3 设计挡板

卸载滚筒位置的挡板、疏煤挡板及应力挡板是挡板的三类，应力挡板设计图如图4 所示，其位置是在卸载滚筒的前面，数量是2 块，主要作用是接煤，因为当带式输送机正常运行时，由于煤流会让其有最大的受力，因此，在进行选材时其挡板厚度要大于别的挡板。把三角筋加到挡板的里面那侧，而且是3 道，三角筋的主要作用是对强度进行加强，与此同时，形成了堆积煤流角。为防止煤流对挡煤板的本体的砸击，把沉孔设计用到对连接孔的中，来降低接煤时螺栓磨损固定。在侧视图内的挡板的导流斜板与槽形安装到缓冲托辊的角度一样，都是30°，用来确保胶带和导流斜板始终处于平行，相同的间隙，防止胶带被划伤；而且有长度是25～14 mm 的沉孔布置到表面上，而且数量是6 个，沉孔的作用是固定挡煤板，来防止接煤时磨损固定螺栓。连接孔不但在挡板的正面有，其底部也有，连接孔被被连扳连接到一起，不但使坚固性与稳定性得到保证，还可以使密封性得到保证。

图4 应力挡板设计图（单位：mm）

应力挡板和疏煤挡板拥有大致相同的机构，因为疏煤挡板的主要作用是对煤进行疏导，因此，δ10 mm钢板是要选择的材质，在本文中就不详细进行介绍了。2 个部分构成了卸载滚筒位置的挡板，其底部结构和应力挡板的一样，其正面结构和卸载滚筒形状与宽度相符，主要是避免有泄漏现象出现在底煤中，而且还存在连接孔来连接别的挡板。

3 设计的主要特点和所产生的社会效益与经济效益

3.1 设计的主要特点

1）既坚固又耐用、较好的密封性；

2）简单的结构，安装与制作简便；

3）较强的扩展性，留有扩展孔，而且横向与纵向都有；

4）较灵活的设计，安装固定，对调节有利；

5）把煤块率所产生的损失大幅度降低。

3.2 所产生的社会效益与经济效益

设计的挡煤板一共有7 套被安装于某矿井中，并对运输系统起到十分关键的作用，该设计安装应用不仅提高了块煤率，还能使煤流冲击带式输送机的力得到缓解，使损伤胶带的程度得到降低；煤块率所产生的损失大幅度降低，人员劳动强度降低。由于该设计十分灵活与科学，所以，使安装挡煤板的环境的适应能力得到提高，使强度与安装时间下降，可以广泛使用。

1）能够减少清煤工作的人员，使人力资源得到了节约。之前因为有比较严重的漏煤现象，所以就会安排专人进行清煤，清煤人数是2 人，可是，现在挡煤板安装之后，转载点四周的卫生只由1 个工人，这个工人不但能清煤，还能驾驶带式输送机。所以，下面就是人员费用在这块1 年所节省的资金：1d1 个点清煤所需要的人员为3 个班×2 人/班=6 人，7 个点一共所需要的人员为7 个点×6 人=42 人。

按照该矿人均收入的平均数值计算，1 个人1 年取值50 000 元，那么这42 个人能够节省的资金是42人×50 000 元/人=2 100 000 元。

2）降低了冲击胶带的力，把胶带期限延长。按照对比这几年使用胶带的成效，在把该挡煤板进行安装之后，延长的使用期限，投入减少了，费用下降了。依据带式输送机使用的实际长度与所设计的长度的平均值为基础来进行计算，带式输送机1 台的取值是1 500 m，胶带的长度大概是3 000 m，那么7 部一共使用的胶带就是21 000 m，那么能够在胶带费用方面节省的资金是21000m×10%×1068 元/m=2242800 元。

3）挡煤板方面的费用是7 套×6 400 元/ 套=448 000 元。

4）根据上面所讲，煤块率提高所产生的效益不计，就胶带和人力资源方面就能节省的资金是2 100 000元+2 242 800 元-448 000 元=3 894 800 元。