刮板输送机自动延缩装置的设计应用

林天德

（晋煤集团晋圣三沟鑫都煤业有限公司， 山西 沁水 048000）

1 项目概况

刮板输送机是煤矿开采的核心设备之一，采用挠性牵引机构进行连续输送，主要承担着煤矿井下煤炭物料、机械设备的推拉和承载任务。在急倾斜煤层作业时，需要随综采工作面长度的改变而对刮板输送机长度进行有效的调整。山西晋煤集团晋圣三沟鑫都煤业公司以往传统的调整方式是，采用人工作业，利用单体支柱和牵引葫芦来增减中部槽的数量，从而实现对刮板输送机长度的调整，但是在实际操作过程中，刮板输送机机身笨重，从而使得底板摩擦力非常大，造成作业时推移难度较大，推移速度较慢，效率不高，稍有不慎还会造成推移端与液压支架相互分离的情况，将导致设备下滑的安全事故。因此针对急倾斜综采工作面刮板运输机的这一问题，设计相应的自动延缩装置，不仅可以有效解决急倾斜综采工作面的延缩难题，提高工作效率，而且还可以避免刮板输运机的下滑安全事故的发生。

2 刮板输送机自动延缩装置的设计

2.1 自动延缩装置的结构

晋圣三沟鑫都煤业技改科工作人员通过对市面上刮板输送机延缩装置的调研，结合该矿刮板输运机和急倾斜综采工作面地质的实际情况设计的一种刮板输运机自动延缩装置结构示意如图1所示。该自动延缩装置主要由液压伸缩缸、固定座、连接座、托架、中部槽五大部分构成，装置设计安装在刮板输运机机头中部槽外侧区域[1-2]。

2.1.1 液压伸缩缸

液压伸缩缸是该自动延缩装置的行走机构，从图1中可知该液压伸缩缸安装在中部槽外侧托架上。设计使用的双伸缩液压结构，作业行走时其伸缩长度要远大于中部槽的长度，这一设计有效保障了延缩刮板输运机有足够的中部槽移动空间。同时该双伸缩液压结构具有以下优点：保障分离后的刮板输运机两端能连接组成整体；避免刮板输运机分离端在急倾斜工作面上出现下滑现象，有效提高了装置的安全性能。

图1 自动延缩装置的结构示意图

2.1.2 固定座

固定座安装在双伸缩液压缸的底座上，核心作用是固定双伸缩液压缸，具有良好的支撑基础，保障双伸缩液压缸作业时的稳定性。固定座与中部槽采用双螺栓连接，与液压伸缩缸底座和中部槽托架采用插销连接，该设计为装置的安装和拆卸提供了便利。同时固定座采用轴对称结构设计，能实现正反安装。

2.1.3 连接座

连接座采用轴对称结构设计，安装在相邻或隔架中部槽外侧托架上，主要是实现液压伸缩缸和中部槽的连接，形成整体。设计时同样采用插销和双螺栓连接，便于装置的安装和拆卸。

2.1.4 托架

托架位于中部槽外侧区域，采用耐磨损钢板，用焊接技术焊接在中部槽外侧，主要起支撑、连接液压伸缩缸、固定座和连接座三大部件的作用。设计时将托架设计为L型，如下页图2所示，主要由伸缩缸托板、电缆槽支撑板、架前挡矸支撑板组成，可以有效避免影响到中部槽外侧电缆槽和架前挡矸门的安装和使用。

图2 自动延缩装置托架结构图

2.2 工作原理

刮板输运机自动延缩装置的工作原理分析：装置中的双液压伸缩缸通过固定座、托架固定在中部槽外侧，在需要对刮板输送机长度进行调整时，工作人员操作液压阀向双液压伸缩缸注液，就可以实现液压缸的伸、缩动作，通过连接座来推或拉相邻或隔架中部槽，增加或减少中部槽的数量，从而就可以实现对刮板输送机长度的调整，工作原理示意图如图3所示。

图3 自动延缩装置工作原理图

3 自动延缩装置的实践应用分析

刮板输送机自动延缩装置设计并完成制作后，在山西晋煤集团三沟鑫都煤业4501工作面进行了工业性试验，取得了较好的安全经济效益。三沟鑫都煤业4501综采工作面布置在背斜轴部，4号煤层倾角0°～50°，平均倾角29°。刮板输送机选用的山西煤矿机械制造公司生产的端卸式刮板输送机，整机根据需要可配套变频调速驱动系统、链条自动张紧系统、状态监测预警系统等，能与各种类型采煤机、液压支架进行配套使用。在开采期间受F11、F12、F23断层的影响，在开采中对工作面长度的调整较为频繁，需要及时调整刮板输送机的长度[3-5]。

将设计制作好的2套自动延缩装置安装在刮板输运机的机头和机尾处，安装示意图如图4所示。在安装刮板输送机的机头时，自动延缩装置保障其尽量在机头位置，可以有效减小延缩装置所需推力；为平衡受力关系，将刮板输运机电机布置于延缩装置另一侧。

图4 自动延缩装置安装工作示意图

在三沟鑫都煤业4501工作面回采期间，通过自动延缩装置增加和拆除中部槽8次，用来增加和缩减刮板输运机的长度。整个延缩过程运行正常，延缩效率高，无刮板输运机机头下滑现象出现。该自动延缩装置的设计和应用为企业创造了较好的社会安全经济效益。

4 结语

对于急倾斜综采工作面而言，对刮板输送机的长度进行调整是常有的事情，这对于保障煤矿安全高效开采奠定了基础。三沟鑫都煤业针对刮板输送机采用人工推移存在的问题，自主设计了一套自动延缩装置，可以通过增加和拆除中部槽，有效实现刮板输运机的长度变化。工业性试验结果表明，该装置的实践应用效果较好，延缩效率高，降低了工人的劳动强度，作业过程中无刮板输运机机头下滑现象发生。自动延缩装置的结构简单、紧凑，操作便利，具备全面推广应用的价值。