带式输送机清理堆煤装置的设计

臧利华

（华阳集团一矿，山西 阳泉 045008）

引言

带式输送机为煤矿综采工作面的关键运输设备，当前采煤技术和综采设备自动化水平不断提升，带式输送机将朝着大运量、长距离以及高运速的方向发展。在实际生产中，带式输送机存在输送带跑偏、断裂等事故。导致上述事故的主要原因包括有输送带沿线不平、托辊调整位置不合理等；同时，由于综采工作面环境相对潮湿导致机尾滚筒上黏附有煤泥，从而加剧了输送带跑偏。虽然，可在带式输送机机尾滚筒上安装接煤板缓解跑偏的问题，但是效果不佳；此外，还可通过人工对堆煤、煤泥等进行处理，但是该种方式加剧了操作人员的工作强度，并且也存在较大的安全隐患[1]。因此，需从根本上设计皮带输送机的自清理堆煤装置，保证设备高效、安全地实现运输任务。

1 带式输送机堆煤现状分析

本文所设计的自清理堆煤装置的载体带式输送机的运行情况如下：

该带式输送机的输送带宽度为1 000 mm，在实际运输过程中的平均运输速度为3.15 m/s，输送带的总长度为648.7 m；带式输送机在部分区域为倾斜状态，最大倾斜角为16°。该带式输送机采用双电机进行驱动，分别在机头和机尾位置各布置一台驱动电机，并采用变频软启动方式进行驱动。所配套电动机的额定功率为500 kW；电动机与滚筒之间所配置的减速器的传动比为31.5，配套的逆止器可提供的扭矩为200 kN；配套盘式制动器电机的额定功率为5.5 kW；输送带的型号为MT688-2008；所配套液压张紧装置可提供的最大张紧力为200 kN，张紧装置电机的额定功率为16.5 kW，该张紧装置布置于带式输送机的机头位置。

带式输送机在卸煤过程中为减少粉尘，工作面配套有降尘装置，导致煤炭容易黏附于输送带上，当煤炭黏附在输送带下时容易黏附于滚筒上，从而导致输送带跑偏；当所黏附煤炭的量增多时还会造成输送带断裂，严重威胁输送机安全、高效运行[2]。针对当前带式输送机所配套的刮煤板或清煤装置效果不佳、清理不干净的问题，本文设计对堆煤进行两次清扫的方式，即通过安装于机头和机尾卸载滚筒的清扫装置先后两次对堆煤进行清理，最终保证输送带的堆煤、煤泥等杂质清理干净。

2 清理堆煤装置的设计

根据两次清理方案，清理堆煤装置分为机头堆煤清理装置和机尾堆煤清理装置。本节将分别对机头和机尾的两类堆煤清理装置进行设计。

2.1 机头堆煤清理装置的设计

目前，该型带式输送机的机头位置已经安装了一套堆煤清理装置。为增加机头堆煤清理装置对堆煤的清理效果，在此基础上为其增加一套动力清扫装置，最终的机头堆煤清扫装置在带式输送机的安装情况如图1 所示。

图1 机头堆煤清理装置的安装效果

如图1 所示，V 带传动装置带动清扫器与输送带运行方向相反增加了对输送带上堆煤的清理力度；而且，采用该机头堆煤清理装置可通过其所配套的弹簧对清扫器与输送带之间的距离进行控制；当清扫器在长期工作后出现磨损，导致清理效果不佳时，可通过弹簧缩短清扫器与输送带之间的距离，保证对堆煤的清理效果。此外，上页图1 中所设计的自清理装置便于维修。

机头堆煤清理装置的V 带传动装置的大带轮与“6”卸载滚筒的尺寸一致；而对于V 带传功装置的小带轮配套的直径为85 mm 或者135 mm。根据现场实际情况，确定V 带传动装置的长度约1 350 mm。值得注意的是，机头堆煤清理装置对清扫器材料的要求较高，所选型的材料既要保证对堆煤、黏附煤泥的清理效果，而且还要避免清扫器对输送带造成损伤[3]。因此，清扫器可选用PVC 材料整体铸成或者采用木质的棘轮等，区别在于基于PVC 材料铸成的清扫器寿命较长且质量好，但是成本高；而木质的棘轮虽然成本低、制造简便，但是寿命短。

综合考虑定期维护成本、维护次数增加所导致停机时间进一步造成的损失，选用由PVC 材料直接铸成的清扫器。

2.2 机尾堆煤清理装置的设计

目前，针对机尾位置的堆煤主要依靠人力进行清理，该种清理方式不仅清理效率低，劳动人员的工作强度较大，而且还存在较大的安全隐患[4]。因此，在输送带机尾的回空段为其配套V 形清理装置，重点对机尾滚筒所黏附的煤泥进行清理，具体安装效果如图2 所示。

图2 机尾清理装置安装效果

如图2 所示，V 形清理装置通过槽钢固定于滚筒一侧，当滚筒旋转时，V 形清理装置将滚筒上所黏附的煤泥、煤垢等杂质清理干净；现场工作人员只需定期清理落至地面的煤泥、煤垢即可，极大减轻了工作人员的劳动强度。而且该清理装置可以连续对滚筒上煤泥进行清理，极大提升了清理效率，并最终获得较好的清理效果。

机尾清理装置对于滚筒上黏附煤泥的清理效果在很大程度上决定于V 形清理装置的安装情况。为获取最大的清理效果，将清理装置安装在滚筒中心线以下；而且为避免长期运行导致清理装置不稳定的情况，对其采用槽钢固定的同时，同时通过焊接的方式将其固定在框架结构上。

实践表明，采用机头堆煤清理和机尾滚筒清理的双清理装置可极大提升对堆煤、煤泥、煤垢等杂质的清理效率，而且极大降低了现场工作人员的劳动强度，解决了存在的安全隐患，对于保证带式输送机后期的安全、高效运输奠定了基础。

3 结语

带式输送机为煤矿综采工作面的主要运输设备，其主要承担煤炭的运输任务。在实际运输过程中，由于喷雾降尘装置的作用容易在输送带、滚筒上黏附煤泥或煤垢，不仅会加剧输送带跑偏事故的发生，而且严重时还会导致输送带断裂，严重影响带式输送机运输的安全性和运输效率。鉴于传统清理装置效率低、劳动强度大以及存在安全隐患的问题，在原清理装置的基础上增加了机头的V 带传动装置和机尾的V 形清扫器。通过实践表明：所设计的机头、机尾清理装置可极大解决设备打滑、输送带跑偏的问题，对于提升运输效率和安全性具有重要意义。