冶金矿底卸式箕斗解体安装方案在盲竖井中的设计与应用

赵传彬， 丛洪宝， 王昌豪， 田力， 李彬木

（山东泰安煤矿机械有限公司，山东 泰安 271000）

0 引言

随着我国金属矿山事业的发展，竖井提升逐步向深部、大产量方向发展，为了辅助提升，节省运距，提高生产能力，许多现有矿井纷纷新建盲竖井。因盲竖井经巷道，通过罐笼等设备与地面相连，通道狭窄曲折，对于整体箕斗需要分体下井后组装，这便产生了底卸式箕斗在盲竖井中安装方式的新课题。

1 底卸式箕斗安装方式

目前国内金属矿山适用的底卸式箕斗根据卸载方式的不同，可分为活动直轨卸载式箕斗和固定曲轨卸载式箕斗两种。两种形式的底卸式箕斗外形图如图1、图2所示。

图1 活动直轨式箕斗

图2 固定曲轨式箕斗

现用底卸式箕斗框架多为焊接形式，箕斗主挂板、尾挂板及主要承力部件与两侧立板焊接，形成一整体框架，斗箱上部通过旋转轴固定在框架上，斗箱下部连接活动斗底，导轮进入直轨或曲轨后带动斗箱活动斗底以旋转轴为圆心，活动斗底沿支承曲轨运动，完成卸载作业。箕斗整体结构较为紧凑，主挂板、尾挂板均采用焊接型式，斗箱及载重靠尾挂板及旋转轴承载，因此焊接部位要进行探伤检测。

2 解体方案设计

天承矿4m3底卸式箕斗受井口尺寸影响，需要解体下井，运输至盲竖井井口后组装。解体下井的关键在于框架连接形式的改变与斗箱井下组装工艺。

井口能下放大件最大断面尺寸为1000mm×1900mm。箕斗框架断面尺寸为1 368 mm×1 590 mm，框架高度为 7 012 mm，为保证下放尺寸，将主挂板、尾挂板与侧立板连接形式设计成摩擦型大六角头高强螺栓连接，两件侧立板单件下放，其螺栓连接如图3所示。

图3 螺栓连接图

连接节点以箕斗最大终端载荷F=18 000 kg，计算设计选用的M24摩擦型高强螺栓的安全系数

式中：n为M24摩擦型高强螺栓数量；nf为传力摩擦面数；μ为摩擦面的抗滑移系数；P为螺栓预紧力，kN。

箕斗斗箱外形尺寸为1 196 mm×1 346 mm×4 550 mm，与旋转轴、导轮挂钩、旋转轴承连接的孔要保证同轴度。考虑到井下安装条件限制，将斗箱以1 196 mm中心断开制作成左右2部分，断开的斗箱前板、后板正是装载时的冲击面与缓冲面，内侧有衬板连接。

斗箱前板、后板在下料时设计成两半拼接形式，拼接处可根据条件制作V形坡口，另一面焊接厚度为12 mm、高为50 mm的16Mn板条形成法兰。一件法兰上钻孔，另一半在整体与侧板焊后配制。法兰钢板与侧板间由异型槽钢筋板支撑连接，以保证连接强度。斗箱解体运输至盲竖井井口组装时，先将斗箱法兰整体组装后，将法兰内侧接口焊平再铺设衬板连接，衬板使用沉头螺栓连接，法兰可使用高强螺栓连接，保证斗箱强度。斗箱解体连接如图4所示。

图4 斗箱解体连接图

活动斗底拆掉旋转轴承、托轮后外型尺寸为1315mm×1 212 mm×1102 mm，在下方时可将活动斗底旋转一定角度后固定下放。

3 现场安装

考虑到井下施工条件，为缩短施工工期，箕斗在井上平台整体组装调试，在井口解体，运输至盲竖井井口后组装。框架使用摩擦型高强螺栓连接安装迅速、连接紧密、受力性能好，其连接安全可靠具有较好的工艺性和经济性，对提高底卸式箕斗设计生产安全性具有广泛意义。斗箱采用16Mn高强度法兰连接，法兰螺栓孔配钻，组装后接口焊接等方法和工艺使解体重组后的箕斗满足了设计要求。

4 结语

实践证明4m3底卸式箕斗的解体方案设计安全、经济可靠，井下施工方便、劳动强度低，可完全满足盲竖井箕斗的安装要求。解决了底卸式箕斗在盲竖井运输、安装困难的问题，可广泛应用于盲竖井中小型底卸式箕斗的安装。

［1］ 国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程［M］.北京：煤炭工业出版社，2009.

［2］ 成大先.机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，2008.

［3］ 周学军.钢结构设计规范GB60017应用指导［M］.济南：山东科学技术出版社，2004.