综采工作面刮板输送机回煤清理装置应用

王建跃

（山西寿阳潞阳祥升煤业有限公司，山西 晋中 045400）

引言

刮板输送机常常由于地质构造、使用环境、煤质等原因造成刮板机出现回煤现象，刮板机回煤不仅容易使刮板电机的运行阻力增加，还会造成刮板机倾斜、鼓起，情况严重会导致断链。传统的处理方式是采用人工挖底槽坑对刮板机的回煤进行清理，这样不仅增加了人力的投入，还会给安全生产造成巨大的隐患，因此，在SGZ900/800 型中双链刮板输送机上安装一套刮板输送机回煤自动清理装置，并展开分析。

1 15503 工作面综采概况

山西寿阳潞阳祥升煤业有限公司15503 综采工作面设计走向长度为699 m，倾向长度为179 m，工作面回采煤层15 号下煤，平均厚度为3.2 m，工作面采用走向长壁一次采全高综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板。

15503 综采工作面采用MG300/700-WD 型双滚筒电牵引采煤机割煤，采用ZZ4800/17/35 支撑掩护式液压支架进行顶板支护，采用SGZ900/800 型中双链刮板输送机运煤。

SGZ900/800 型中双链刮板输送机设计长度为180 m，运输能力为1 500 t/h，刮板链速度1.1 m/s，圆环链规格Φ34×126-Cmm，链中心距为200 mm，电机功率为400 kW，电压为1 140 V[1-2]；由于受工作面回采工艺、管理水平以及煤层赋存等影响，工作面初期回采中经常出现刮板输送机机头堆煤、溜槽底部卡矸等现象，加大了刮板输送机运输负荷；根据综采队统计发现，2019 年7 月—9 月，15503 综采工作面在回采过程中共计发生4 次断链、2 次电机烧毁等事故，直接经济损失达64 万余元[3]；通过事故调查主要原因是由于溜槽底部堆积大量煤矸石，导致电机负荷加大造成的。

2 刮板输送机回煤清理方案研究

1）多台刮板输送机联合清煤：在工作面运输线路上稳装两台刮板输送机，施工人员将第一部刮板输送机机尾稳装第二部机头1.0 m 处，这样在刮板机运行过程中，第二部刮板机机头上处的回煤就可以落入第一部刮板机上被运走。这种新型的工艺与传统工艺相比，具有清理时间短、人工劳动强度低，然而其中一部刮板机上的回煤还是需要人工进行清理，同时也增加了机尾的检修难度。

2）安装自动清煤装置：刮板机在使用过程中利用自动清理装置能够将中部槽底部回煤运输到中部槽上方，回煤在自由落体的作用下掉入中部槽，刮板机在运行的同时将这些回煤运送出工作满。该装置不仅能够大大降低工作人员的劳动强度，还能为矿井的生产节约大量的时间。

3 刮板输送机回煤清理装置结构及原理

3.1 装置结构组成

刮板输送机回煤清理装置主要由以下部件组成：电动机、减速器、主动轴、从动轴、回煤笼。安装人员在回煤笼的内壁焊接多根倾斜的筋板，这样能够更高效的对回煤进行装运，此外通过主、从动轴的4个轮来支撑回煤笼，回煤笼在电机的转动下将回煤掉入中部槽，如图1 所示。

图1 刮板输送机回煤清理装置

3.2 装置工作原理

刮板机启动后回带动回煤装置的运行，电机产生的动力通过减速器、链条等部件带动传动轮运转，传动轮又会带动滚筒旋转，防止滚筒发生跑皮跑偏[4]。回煤被运送到溜槽下部后在重力的作用下与刮板脱离，脱离后的回煤掉落在溜槽下部的回煤笼中。回煤笼在旋转的同时回带动回煤落入中部槽上，在重力的中作用下再次落入溜槽上。刮板机会带动自动回煤装置不停旋转，只要刮板局运行，回煤装置就会不断地对回煤进行清理。

3.3 装置安装技术要求

1）首先在刮板输送机第一部中部槽位置挖掘一个长、宽、高分别为1.0 m、0.9 m、0.4 m 的深坑，为了确保底架的牢固，可以采用木板及煤对底架填充，以上工序完成后对回煤装置进行安装。

2）中部槽的安装主要是将中部槽直接穿过回煤笼，安装完毕后要对回煤笼进行检查，确保中部槽与回煤笼不发生挤压，为了防止生产过程中发生碰撞，两者之间的间距最少要保持0.05 m[5]。

3）为了能够对底槽的回煤充分“截留”，避免回煤滞留机身溜槽下部，过渡槽要安装在改版机的机身与机头位置，施工人员通过公母插销将过渡槽的一端与机身相连，通过螺丝将过渡槽另一端与机头相连。

4）使用钢板对过渡溜槽进行焊接，这样能够增加链条和刮板的使用寿命，此外将挡板的前后两部分割，再在中间“底窗”位置焊接钢筋，这样不仅能够增加设备的使用寿命，降低回煤对设备的磨损，又能为回煤装置预留一定空间。刮板机在运行时产生的震动能够促进回煤与刮板分离。

3.4 装置电气控制方式

该回煤装置采用井下通用的0.66 kV 的电压，同时采用本质安全性开关，装置最大功率为1.5 kW。该装置采用刮板机的启动机作为电源，采用双供电模式。启动器的两根喇叭嘴的负荷侧出两根线缆，一根专供刮板机、一根专供自动清理装置。此外在电机与启动器中中间加装有个母线接线盒，接线盒分出一路专供自动清理装置。

4 应用效果

自2019年 9 月对15503综采工作面SGZ900/800 型中双链刮板输送机安装一套刮板输送机回煤自动清理装置，到2020 年2 月，工作面已回采到位，通过5 个月实际应用效果分析发现：

1）有效控制了输送机机头回煤现象，降低了人工清理溜槽底煤劳动作业强度，降低了劳动成本费用达1.2 万元；

2）解决了传统刮板输送机因回煤量大刮板负荷加大而造成的电机烧毁、断链、溜槽磨损等技术难题，全年可降低设备维修费用达47 万元，大大提高了刮板输送机使用寿命及运输效率，保证了巷道安全快速掘进。