一种巷道用皮带机尾浮煤清扫装置的分析与应用

贾海峰

（山西大同煤矿集团云冈矿机电科，山西 大同037017）

1 项目概况

同煤集团云冈矿位于大同市西郊17 km处，1973年建成投产，经多次技术改造，当前生产能力为480万t/年，当前主要开采410盘区。云冈矿12-2号层410-4轨巷为12-2号层410-4盘区轨道巷，沿顶留底掘进，在410-4轨巷在掘进施工时，EBZ-220型综掘机切割扒装期间，主要依靠综掘机刮板运输机将煤矸石传递到二运桥式皮带机上再转运搭接皮带运走，在现场桥式皮带机尾滚筒处通常有大量浮煤掉落，掉落的浮煤堆积后导致二运皮带摩擦滚筒阻碍滚筒转动，浮煤掩埋机尾滚筒影响皮带机的正常生产，通常需要采用人工铁掀方式进行清理，不但效果差而且清理的效率缓慢，并且运行过程中用清理也容易发生一定的危险。后期，煤矿企业也从市面上采购了清扫装置进行安装应用，但从实践结果来看，清扫装置为老式装置，作用力不足、清扫效果比较差等，因此应用一种新型的浮煤清扫装置，能与桥式皮带机良好配合，对机尾滚筒处的大量浮煤进行有效清扫，保障井下开采中的运输安全和运输效率[1-2]。

2 皮带机尾浮煤清扫装置的分析

2.1 结构

针对410-4轨巷掘进工作面桥式皮带机机尾滚筒处存在大量浮煤问题，设计了一种新型的带机尾浮煤清扫装置，该装置结构如图1、图2所示，装置主要包括盒体、滑块、环形齿板、半齿轮、减速电机、定位杆、竖杆、破碎杆、毛刷、齿轮、电机、锥形面、围挡、固定框、万向节等部件。

图1 皮带机尾浮煤清扫装置结构示意图

图2 图1 A处位置放大示意图

从图中可知，该巷道用皮带机尾浮煤清扫装置盒体1内设有与其滑动连接的滑块2，滑块2的顶部固定有环形齿板3，环形齿板3内设有与其啮合的半齿轮4，盒体1的侧端固定有减速电机5，减速电机5的转轴与半齿轮4固定连接，环形齿板3的顶部垂直设有多个与其旋转连接的定位杆6，定位杆6的上端垂直固定有竖杆7，所述竖杆7的顶部固定有多个破碎杆8，竖杆7的下端固定有毛刷9，定位杆6的中间设有与其固定连接的齿轮10，环形齿板3的顶部固定有电机11，齿轮10相互啮合且通过电机11驱动。

毛刷9和齿轮10的顶面均设置为锥形面12，盒体1的上端边缘铰接有围挡13，围挡13使用橡胶材料制作；盒体1的两侧对称固定有固定框14，固定框14的顶部固定有万向节15，万向节15上固定有吸尘器16，竖杆7设置为伸缩杆。

2.2 工作原理及使用流程

结合图3可知，该装置使用时将盒体1放置在皮带机17和综掘机18之间的空隙处，使竖杆7插入到皮带机17和综掘机18之间，使破碎杆8不与两侧的皮带机17和综掘机18接触，毛刷9对皮带机17的机尾处进行清扫，减速电机5通过半齿轮4驱动环形齿板3往复运动，可以使破碎杆8的破碎范围增大，通过电机11使用齿轮10传动使竖杆7带动破碎杆8和毛刷9旋转，破碎杆8破碎皮带机17机尾处掉落残存的煤渣，毛刷9旋转清理扫除干净，毛刷9和所述齿轮10的顶面均设置为锥形面12便于煤渣掉落至盒体1内，围挡13起到隔挡的效果，通过吸尘器16可以有效地减少浮沉飞扬，万向节15便于调整吸尘器16的角度，竖杆7设置为伸缩杆便于调整破碎杆8的高度[3-4]。

图3 皮带机尾浮煤清扫装置工作截面图

3 应用效果

研发的新型皮带机尾浮煤清扫装置已在云冈矿410-4轨巷的桥式皮带机上进行了实践应用。该桥式皮带机型号为DZQ65/25/15，总长35 m，输送量350 t/h，输送速度1.6 m/s，胶带宽度1 200 mm。新型皮带机尾浮煤清扫装置在DZQ65/25/15型桥式皮带机进行安装应用后，可以及时有效地清除机尾滚筒处掉落的大量浮煤，解决了浮煤掩埋机尾滚筒的现象。应用装置后，没有出现浮煤堆积后导致二运皮带摩擦滚筒阻碍滚筒转动的现象，无因浮煤堆积导致的皮带机的安全事故发生。新型皮带机尾浮煤清扫装置的应用是成功的，有效实现了设计目的。从实践结果来看，装置可以对回煤进行有效地清扫，其效率可达95%以上，该工作岗位只需要每间隔1周安排一定数量的工作人员来清理该装置周围的煤岩粉，不需要安排特定人员来对清扫浮煤。同时该清扫装置可以极大避免运输阶段产生打滑、胶带倾斜等故障，避免了作业人员清理回煤阶段产生的安全隐患，增强了运输的安全性和可靠性[5]。