带式输送机全封闭联锁感应卸煤装置设计应用

王少华

（潞安集团司马煤业公司，山西 长治 047105）

带式输送机是煤矿重要运输设备，具有安装简单、应用区域广等优点，矿井内多部输送机通过相互搭接，实现矿井长距离高效运输；但在实际煤矿生产过程中，由于相邻两部输送机搭接后卸料系统设计不合理，经常出现因受力力度大、受料不均等，造成下水平输送机撒料、磨损、跑偏等事故发生，不仅降低了输送机运输效率，而且很容易发生重大机电事故，如输送机断带、撕带、电机烧毁等。本文以司马矿1211运巷安装的DTL型输送机为研究对象，提出了一套全封闭联锁感应卸煤装置，并在实际中进行应用。

1 概 述

潞安集团司马煤业公司1211运巷位于井田二采区，巷道设计长度为1600m，巷道主要担负着1211工作面煤炭运输任务，1211运巷内安装一部DTL型待实施输送机，输送机运输量为2000t/h，功率为400kW，运转速度为4m/s，带宽为1.2m；输送机机头与盘区皮带垂直搭接进行联合出煤。

由于1211运巷安装的输送机与盘区输卸煤系统设计不合理，经常出现上水平输送机卸载物料时因受料不均、物料体积大、卸料速度快等原因，造成下水平输送机出现跑偏、磨损、堵塞现象，根据司马矿机电部门统计分析发现，1211运巷输送机安装后运行三个月时间内，因输送机卸煤系统不合理，共计发生两起输送带撕带事故，撕带长度达560m，电机烧毁事故一起，造成煤矿经济损失达75万元。对此司马矿机电二队通过技术研究，对1211运巷安装的输送机原卸煤系统及存在问题进行分析，并设计一套全封闭联锁感应卸煤装置。

2 原卸煤系统及问题分析

2.1 原卸煤系统组成

1211运巷带式输送机原卸煤系统主要由烟雾传感器、洒水装置、挡煤装置等组成，卸煤系统未实现全封闭状态，输送机运出物料后直接经卸载滚筒抛出，撞击下水平输送机挡煤装置，物料经撞击后再流入下水平输送机胶带中运出。在输送机卸载物料期间需人工开启洒水装置进行卸煤点降尘。

2.2 存在的问题

1）原卸煤系统为实现全封闭状态，在卸煤期间会产生高浓度粉尘，通过对1211运巷带式输送机卸煤点处粉尘浓度检测发现，卸煤期间粉尘浓度达670mg/m3，严重降低了卸煤点作业环境质量，而且受粉尘影响，能见度降低，很容易发生设备操作失误等事故。

2）原卸煤系统中喷雾洒水装置主要通过人工操作完成，在整个皮带输送物料期间洒水装置一直处于开启状态，当物料挥发粉尘浓度较小时不能及时进行关闭，致使原煤中存在大量积水，不仅造成运输巷道内积水及煤泥量增大，而且在积水及煤泥作用下很容易引起输送带跑偏、打滑现象。

3）原卸煤系统中上水平输送机物料卸载后直接撞击至下水平输送机安装的挡煤装置上，经撞击后再流入输送带中，由于1211运巷安装的输送机平均运转速度达4m/s，该输送机机头与下水平输送机搭接高度为1.5m，物料抛出后撞击速度达5.6m/s，对挡煤装置损坏大，而且经测定物料与挡煤装置快速撞击后物料运行速度降低为5.2m/s，速度变化小，对下水平输送带产生高速撞击，很容易造成下水平输送带跑偏；同时物料中含有体积大的煤矸石，很容易在卸煤点处卡塞，致使输送带撕裂。

3 全封闭联锁感应卸煤装置设计

3.1 联锁感应卸煤装置结构

全封闭联锁感应卸煤装置主要由全封闭外壳、高压喷雾洒水装置、粉尘浓度监测装置、烟雾装置、受料平台（1#、2#）、大块物料筛选装置、检修门、可旋转垂直下料口以及隔爆联锁开关、PLC控制柜等部分组成，其中大块物料筛选装置主要由激光发射器和接收器组成，垂直下料口中心线与下水平输送带中心线重合，如图1所示。

图1 1211运巷带式输送机全封闭联锁感应卸煤装置剖面示意图

3.2 工作原理

1）上水平带式输送机运输物料时经卸载滚筒抛出后撞击至1#受料平台，物料撞击受料平台后经反弹再次撞击2#受料平台，物料经受料平台两次撞击后抛出速度大大降低，再通过物料筛选装置及垂直下料后流入下输送机皮带上。

2）设定粉尘浓度监测装置动作值K，当卸载滚筒前方粉尘浓度大于200mg/m3时监测装置立即进行保护动作，并将信号传递至PLC控制柜，PLC经信号处理后发出喷雾洒水开启指令，联锁开关立即打开喷雾洒水装置进行降尘。

3）当卸载滚筒前方粉尘浓度低于80mg/m3时，粉尘浓度监测装置同样发出信号并经PLC控制柜处理后，发出喷雾洒水关闭指令，联锁开关接收指令后立即关闭喷雾洒水装置。

4）当输送机开启时通过联锁开关及PLC控制柜联锁作用，接通大块物料筛选装置电源开启激光装置；在正产物料卸载情况下激光装置发出连续红外线，当出现大块物料时经筛选装置过滤筛时出现堵塞堆积，此时红外线北大块物料遮挡，接收器无法接收到连续红外线时将信号传递至PLC控制柜，控制柜将信号处理后发出关闭带式输送机电机电源信号并传递至联锁开关，联锁开关接收指令后及时切断输送机电机电源。

5）带式输送机停止运转后操作人员经检修门进入封闭仓内及时清理大块物料，当大块物料清理后接收器再次接收到连续红外线后，发出信号至PLC控制柜并对信号进行处理，然后将开启指令发送至联锁开关，联锁开关接收开启指令后及时接通输送机电机电源，输送机再次运转。

4 全封闭联锁感应卸煤装置优点及效果

4.1 优点

1）全封闭联锁感应卸煤装置结构简单，操作方便，而且成本费用低，1211运巷带式输送机联锁感应卸煤装置成本费用仅需5000元。

2）全封闭联锁感应卸煤装置通过安装受料平台降低物料卸载速度，有效避免了因卸载速度大，造成下水平输送带跑偏现象。

3）该装置实现了自动感应洒水降尘、自动大块物料筛选，提高了物料卸载时自动化水平，与传统卸载装置相比避免因物料大，造成下水平输送带物料卡塞，撕裂皮带事故发生，同时减少小水平运输巷煤泥清理劳动强度。

4）该装置卸料口为可旋转式，在卸载物料期间可通过人工旋转卸料口，使物料均匀的卸载在下水平输送带中心位置，可有效防止下水平输送带因卸料受力不均，发生跑偏现象。

4.2 应用效果

1211运巷带式输送机安装全封闭联锁感应卸煤装置，卸料点平均粉尘浓度控制在87mg/m3改善了卸料点作业环境，物料卸载后经1#、2#受料平台后物料速度降低至2.4m/s，大大降低了物料卸载速度，避免了物料冲击作用，在后期物料运输期间未发生一起因物料冲击力度大、物料卸载不均匀造成下水平输送带跑偏；同时通过大块物料筛选装置进行物料筛选，有效降低了因物料大造成下水平输送带撕裂事故率，全年可为煤矿节约成本费用达60余万元。

5 结束语

潞安集团司马煤业公司机电二队通过技术研究，设计了一套全封闭联锁感应卸煤装置并在1211运巷带式输送机中进行应用，实践证明，1211运巷带式输送机安装该装置后，降低了卸煤点粉尘浓度，减少了下水平带式输送机跑偏、撕裂等事故，大大节约了煤矿经济费用，取得了显著的安全、经济效益。