大倾角巷道皮带运输防跑煤矸装置的研制与应用

张全喜

山西朔州平鲁区茂华下梨园煤业有限公司036800

1 概况

煤矿随着矿井不断延伸，综采工作面条件会出现复杂多变情况，大倾角采煤难以避免。大倾角使用皮带机进行下山运输，受煤炭自重影响，皮带机负载后运行速度就超过皮带机额定转速，造成皮带机飞车，容易出现溃带、断带事故，严重制约着工作面的生产。为了强化现场措施落实，进一步从思想上牢固树立“安全第一，预防为主”的安全生产方针，确保现场的安全生产管理，我们对大倾角巷道皮带运输防跑煤矸措施进行了改造与创新。

2 改造与创新措施

在大倾角综采工作面外胶带顺槽用皮带机运输时，煤块容易在皮带上滚动，特别在重力作用下，产生加速运动。高速滚落的煤块，对巷道的行人、设备、设施极易造成伤害和破坏。

经过现场考察研究和试验论证，我们研制出大倾角巷道胶带运输防跑煤矸装置，该装置在大倾角综采工作面外胶带顺槽安装运行，取得了良好的效果。主要对胶带输送机机械部分和辅助设施进行了改进，主要采取以下措施。

2.1 机械、电控部分

1)在胶带输送机头部采用双滚筒双电机驱动方式，滚筒表面采用菱形沟槽铸胶，传动滚筒直径为830毫米，滚筒表面采用菱形沟槽铸胶，使滚筒表面摩擦系数增大，减小表面物料黏结。

2)在胶带输送机机尾部安装一套驱动装置，增大整体的传动力，在

胶带输送机中部安装一组皮带支架，固定一个直径为400mm的卸载滚筒，一个直径320mm的改向滚筒，使胶带输送机承重皮带改变方向，形成一个二次卸载点，把一部胶带输送机变相为两部胶带输送机，增加胶带输送机运行阻力。

3)采用KZP系列液压盘式制动器制动。该盘式制动器是安装在减速

机的输出轴上的一套制动装置，由制动盘、制动闸和液压系统组成。通过调节液压控制系统的电液比例阀的控制电流可以调节系统压力，从而调节制动装置的制动力。

4)胶带输送机上托辊为35度吊挂式槽形托辊组，在大倾角处采用45度槽形四托辊，这样增大了成槽角及摩擦角，增强运输能力。

5)整机电气控制系统需加大安全设施，综合保护设备。整机电气控制系统采用PLC控制的综合保护系统，实现集中控制和单机控制及手动控制，带有电流、速度显示，设顺煤流和逆煤流的闭锁控制，设有可靠齐全的综合保护，包括：跑偏、打滑、超速、煤位、温度、烟雾报警、超温自动洒水、沿线紧急制动，电气控制含过流、速断、过负荷、欠压释放等保护装置。

2.2 辅助设施

1)支撑龙门架—使用 60×4mm（2寸）钢管截割焊接制作，高度0.8m，宽度1.0m。用5mm钢板制作卡子，配合螺杆、螺母固定于皮带架杆上，形状为Π状。

2)支撑档杆—使用 60×4mm（2寸）钢管截割焊接制作，高度0.8m。用5mm钢板制作卡子，配合螺杆、螺母固定于皮带架杆上，形状为I状。在两个龙门架之间均匀固定两个，龙门架与档杆之间、档杆与档杆之间间距2m。

3 ) 遮拦锚网— 使用现场迎头支护使用的900×2000mm2网孔50×50mm2即可，用卡子分别固定于支撑龙门架、支撑档杆、皮带架杆上。固定点间距不大于800mm。

4)煤矸减速挡皮—使用皮带截割制作，宽度与龙门架相同，长度70mm，上端固定于龙门架两侧腿上，下端于皮带接触，调节固定高度，使煤矸减速档皮与运输皮带上山方向的夹角为45°左右，挡住高速滚动的煤矸使其减速，其间距根据巷道坡度大小而定。

3 效果分析

该装置在2306外胶带顺槽安装运行以来，取得了良好的效果。主要表现出以下几方面。

3.1 机械、电控部分

1)头部采用双滚筒双电机驱动方式，滚筒表面采用菱形沟槽铸胶，能够使滚筒表面摩擦系数增大，减小表面物料黏结。

2)胶带输送机所需要的牵引力是通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力来传递的。通过加设两个导向滚筒，增加皮带摩擦力，控制皮带超速运转，同时可以使煤炭自重在卸载过程中得到缓冲，能够有效控制皮带飞车现象。通过加设导向滚筒，增加了皮带的运行阻力，提高了皮带运输能力，有效缓解了皮带飞车现象，减少了机械事故，满足了生产运输要求。

3)采用KZP系列液压盘式制动器制动。该盘式制动器是安装在减速机的输出轴上的一套制动装置，由制动盘、制动闸和液压系统组成，通过调节液压控制系统的电液比例阀的控制电流可以调节系统压力，从而调节制动装置的制动力。

4)大倾角带式输送机工作段上托辊采用槽形四托辊，增大成槽角及摩擦角，增强运输能力。

5)整机电气控制系统采用PLC控制的综合保护系统，实现集中控制和单机控制及手动控制，带有电流、速度显示，设顺煤流和逆煤流的闭锁控制，设有可靠齐全的综合保护，包括：跑偏、打滑、超速、煤位、温度、烟雾报警、超温自动洒水、沿线紧急制动，电气控制含过流、速断、过负荷、欠压释放等保护装置，能够可靠地保证皮带机安全运行。

3.2 辅助设施

1)使用 60×4mm（2寸）钢管截割焊接制作的支撑龙门架、支撑档杆不易损坏，用钢板制作的卡子配合螺杆、螺母固定在皮带架杆上。安全可靠。相对于使用木柱，增加了巷道的人行道安全间隙。

2)使用的支撑龙门架、支撑档杆、遮拦锚网、煤矸减速档皮都能重复利用。支撑龙门架、支撑档杆可以废旧钢管制作。煤矸减速档皮使用废旧皮带截割制作。相比使用木柱节约了大量木材。按照每10米一组计算,每百米巷道节约材料费0.5*10*800 =4000元;提高巷道掘进效率20% ,按照1000*20% =2000元, 每百米巷道节约成本6000元。

3)更加符合创建精品工程需要。该装置使用的所有部件，都按统一尺寸标准制作。整齐、美观。

4)该装置使用的所有部件都比使用木柱体积小、紧凑、轻便容易在井下巷道有限空间内运输、搬运，安装拆卸简便。

大倾角巷道胶带运输防跑煤矸装置的研制，有效解决了由于重力加速度所造成的煤矸块速度大于胶带输送机运行速度的问题，在淄矿集团尚属首例，随着矿井资源减少，剩余煤层赋存条件恶化，在大倾角巷道掘进过程中，有极高的推广价值。

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