一种新型皮带输送机清扫装置的分析与应用

康宏源

（晋能控股煤业集团云冈矿，山西 大同 037003）

1 云冈矿项目概况

皮带输送机在煤矿生产运输过程中的应用非常广泛，煤炭物料中常带有细料和粉料，并含有不同程度的湿度，从而黏附在皮带工作面上。黏附的物料随处掉落，造成整个皮带输送装置及周边环境较差，需人员每天清理，劳动强度大，清理时运行中的皮带输送机设备也存在安全隐患。必须及时进行清扫。从晋能控股煤业集团云冈矿井下掘进工作面DZQ100-130-55型桥式转载皮带机的情况来看，该桥式皮带机皮带上的煤层较多，安全问题频发，严重影响到该矿生产的安全性。针对这一情况，该煤矿设计了一种新型的皮带输送机清扫装置，可以有效清理桥式皮带上的煤尘，该装置在云冈矿8602工作面进行了实践应用，效果理想。

2 新型巷道用皮带机尾浮煤清扫装置的分析

2.1 结构分析

以晋能控股煤业集团云冈矿DZQ100-130-55型桥式转载皮带机为对象，针对该桥式皮带机皮带煤尘清理问题，设计了一种皮带输送机清扫装置，该煤尘清扫装置的结构如图1和图2所示。该装置主要包括前支柱、护板、后支柱、电机、支架、底座、加强筋、安装架、增压泵、出风口、滤板、风机、集尘箱、喷淋箱、支撑板等部件。

图1 一种煤矿皮带输送机清扫装置左侧结构示意图

图2 一种煤矿皮带输送机清扫装置右侧结构示意图

前支柱和后支柱底部外壁分别焊接有底座，前支柱一侧外壁和后支柱一侧外壁之间焊接有两条加强筋，前支柱和后支柱顶部两侧分别焊接有护板，两个护板一侧内壁之间分别转动连接有两个传送轮，两个传送轮外壁转动连接有传送带，护板一侧外壁焊接有四根支撑柱，四根支撑柱外壁通过螺栓固定有电机，靠近后支柱的传送轮一侧外壁转动连接于电机的输出端外壁；煤炭传送时，通常采用从低处传送到高处再进行堆积的方式，通过底座可以对前支柱和后支柱进行支撑，前支柱的高度大于后支柱的高度，使两个护板与水平地面之间呈一定角度，煤炭传输时，启动电机，电机驱动传送轮带动传送带转动，完成对煤炭的传送。

两个加强筋一侧外壁之间焊接有支撑板，支撑板顶部外壁焊接有两个支架和安装座，两个支架顶部外壁分别通过固定螺丝连接有固定座，两个固定座一侧外壁之间转动连接有清洁刷，安装座内壁转动连接有转动柱，转动柱外壁和清洁刷一侧外壁均焊接有带轮，两个带轮之间转动连接有皮带，转动柱远离带轮的一侧外壁、传动杆两侧外壁和电机输出端外壁均焊接有圆锥齿轮，且转动柱外壁的圆锥齿轮与传动杆一端的圆锥齿轮互相啮合，电机输出端外壁的圆锥齿轮与传动杆另一端圆锥齿轮互相啮合；电机启动的同时，除带动传送轮转动外，还带动圆锥齿轮转动，通过两个圆锥齿轮支架的啮合，电机带动传动杆转动，传动杆通过圆锥齿轮带动带轮转动，带轮通过皮带带动清洁刷转动，从而对传送带进行清扫。

支撑板顶部外壁焊接有安装架，安装架顶部外壁通过螺栓固定有喷淋箱，喷淋箱的注水端外壁设置有增压泵；对于传送带表面较难清理的煤屑，通过在喷淋箱内加入一定量的清洗液，通过增压泵将清洗液通过喷淋箱顶部设置的喷淋头喷入到清洁刷表面，通过喷淋箱提高了传送带表面的清洁效果，通过增压泵可以对喷淋箱内的液体进行增压。

支撑板顶部外壁通过螺栓固定有集尘箱，集尘箱一侧顶部外壁焊接有出风口，集尘箱一侧内壁通过螺栓固定有风机，集尘箱一侧外壁焊接有滤板；清洁刷在清扫的过程中，会扬起大量的粉尘，通过风机可以对清洁刷周围的粉尘进行吸收，粉尘进入到集尘箱内部，经过过滤板过滤，较大颗粒的煤屑则降尘到滤板的底部，通过出风口可以保证集尘箱内部压力的平衡，避免粉尘在集尘箱内部回旋，提高集尘的效果。

2.2 工作原理

煤炭传输时，启动电机，电机驱动传送轮带动传送带转动，完成对煤炭的传送，电机启动的同时，除带动传送轮转动外，还带动圆锥齿轮转动，通过两个圆锥齿轮支架的啮合，电机带动传动杆转动，传动杆通过圆锥齿轮带动带轮转动，带轮通过皮带带动清洁刷转动，从而对传送带进行清扫，清洁刷采用软毛材质，使其外表面紧贴传送带外壁，保证清扫效果，通过圆锥齿轮之间将电机动力进行传递，节约了电机成本，对于传送带表面较难清理的煤屑，通过在喷淋箱内加入一定量的清洗液，通过增压泵将清洗液通过喷淋箱顶部设置的喷淋头喷入到清洁刷表面，通过喷淋箱提高了传送带表面的清洁效果，通过增压泵可以对喷淋箱内的液体进行增压，清洁刷在清扫的过程中，会扬起大量的粉尘，通过风机可以将清洁刷周围的粉尘进行吸收，粉尘进入到集尘箱内部，粉尘经过过滤板过滤，较大颗粒的煤屑则降尘到滤板的底部，通过出风口可以保证集尘箱内部压力的平衡，避免粉尘在集尘箱内部回旋，提高集尘的效果。

3 实践应用及效果分析

3.1 工程概况

晋能控股煤业集团云冈矿位于大同市西郊云冈沟内，设计生产能力480万t。井田南北长13.1 km，东西宽5.75 km，面积59.000 3 km2。井田东与晋华宫矿、大同市吴官屯矿及云冈石窟保护煤柱相邻，北部与北郊矿区相接，西与姜家湾矿、大同市社队矿区相邻，南与煤峪口矿、忻州窑矿相邻。矿井属于高瓦斯矿井，采用立井、斜井混合式开拓方式开拓，分区抽出式通风方式。主运输为+980 m水平，辅助运输为+1 030 m水平。南北两翼分盘区分煤层开采，主要开采侏罗纪煤层，现开采的8号、11号、12号煤层均为近水平煤层。其中，小于3.5 m的煤层采用普通综采开采，3.5~6 m的煤层采用一次采全高方式开采，6 m以上煤层采用低位放顶煤方式开采。

云冈矿8602工作面进风顺槽在掘进期间，安装有一部DZQ100-130-55型桥式转载皮带机。该桥式转载皮带机工作期间，皮带上的煤尘较多，影响到皮带机的正常运行。为了解决这一情况，在该皮带机上安装有传统的煤尘清扫装置，但是受现场施工情况的影响，煤尘清扫效果不佳。因此，云冈矿机电设备科设计了一种新型皮带输送机煤尘清扫装置，并在8602工作面DZQ100-130-55型桥式转载皮带机上进行了实践应用。

3.2 效果分析

采用新型皮带输送机煤尘清扫装置在DZQ100-130-55型桥式转载皮带机上进行安装后，从2019年10月已运行至今。DZQ100-130-55型桥式转载皮带机皮带煤尘清扫装置运行都较为稳定，煤尘清扫的自动化程度较高，煤尘清扫效果较好。皮带机皮带煤尘清扫装置的维护人员由以往的每班3人调整为每班1人，大大降低了工作人员的使用数量，同时降低了员工的劳动强度，该工作面在后期掘进过程中未发生一起因皮带煤尘清扫不干净所导致的皮带机断带、撕带等事故[1-2]。

4 结论

1）该清扫装置对清洁刷周围的粉尘进行吸收，粉尘进入到集尘箱内部，经过过滤板过滤，较大颗粒的煤屑则降尘到滤板的底部。

2）该装置在云冈矿8602工作面DZQ100-130-55型桥式转载皮带机上的应用效果理想，具有较好的市场推广前景。