运输顺槽可伸缩带式输送机机尾自移装置设计与应用_李晓强.pdf

1442023 年第 2 期收稿日期 2022-07-22作者简介 李晓强（1985），男，陕西榆林人，2014 年毕业于西安交通大学机械工程及自动化专业，本科，机电工程师，研究方向：煤矿机电运输。运输顺槽可伸缩带式输送机机尾自移装置设计与应用李晓强（陕西小保当矿业有限公司，陕西 榆林 718000）摘 要 小保当二号煤矿井下运输顺槽可伸缩带式输送机采用人工方法缩短机尾，工作效率低，劳动强度大，存在严重的安全隐患。针对这一情况设计了一种新型运输顺槽用可伸缩带式输送机机尾自移装置，该装置在132202 工作面运输顺槽带式输送机中进行实践应用，应用电液控制技术可远程实现输送带的自动缩短，社会安全经济效益显著。关键词 运输顺槽；可伸缩；带式输送机；自移装置中图分类号 TD528+.1 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.02.051Design and Application of Tail Self-moving Device of Transport Trough Retractable Belt ConveyorLi Xiaoqiang(Shaanxi Xiaobaodang Mining Industry Co.,Ltd.,Shaanxi Yulin 718000)Abstract:The underground transport trough retractable belt conveyor in Xiaobaodang No.2 Coal Mine adopts manual method to shorten the tail,which has the disadvantages of low working efficiency,high labor intensity and serious safety hidden danger.In view of this situation,a new type of tail self-moving device of retractable belt conveyor for transport trough is designed,which is applied in practice in the 132202 working face transport trough belt conveyor.With the application of electro-hydraulic control technology,the automatic shortening of conveyor belt can be realized remotely,and the social safety and economic benefit are remarkable.Key words:transport trough;retractable;belt conveyor;self-moving device李晓强：运输顺槽可伸缩带式输送机机尾自移装置设计与应用李晓强：运输顺槽可伸缩带式输送机机尾自移装置设计与应用1 工程概况陕西小保当矿业有限公司小保当二号煤矿井下与转载机搭接的工作面运输巷可伸缩带式输送机主要采用人工方法缩短机尾，以保证工作面的正常推进。从以往的应用情况来看，该人工方法缩短机尾存在着施工工序繁琐、复杂，工程拆除及安装环节多、施工量大等问题，进而影响到工作面高进尺、快速连续推进要求，同时工人劳动强度大，存在安全隐患。为适应该煤矿智能化建设的要求，保障132202 工作面高进尺、快速连续推进要求，设计了一种与接面转载机搭接的带式输送机机尾自移装置1-6，可以实现工作面输送巷道带式输送机输送带的自动缩短和自动调偏，解决带式输送机机尾移动困难问题。2 新型带式输送机机尾自移装置设计2.1 结构分析技术人员通过分析带式输送机延伸机尾各项步骤的技术特点，针对性地设计了一种新型带式输送机机尾自移装置，如图1。该机尾自移装置包括前架、中架、尾架、抬高装置、行走装置、推拉装置等部件。带式输送机机尾与机尾自移装置的前架、中架、尾架之间均采用 16-M64 螺栓刚性联接，4 组抬高装置固定在左右侧板上，抬高装置缸筒耳座与行走装置耳座铰接，行走装置设有 2 个行走轮，挂钩将行走架与轨道 1 联接。推拉装置液压油缸活塞杆与前架耳座铰接，推拉装置缸筒耳座与轨道2耳座铰接。2.2 装置工作原理新型带式输送机机尾自移装置工作原理：刮板转载机机头行走至输送机机尾，4 组抬高装置伸出活塞杆，将前架、后架、尾架及输送机机尾同时抬1452023 年第 2 期李晓强：运输顺槽可伸缩带式输送机机尾自移装置设计与应用李晓强：运输顺槽可伸缩带式输送机机尾自移装置设计与应用高；2 组推拉装置伸出活塞杆将提高前架、后架、尾架及输送机机尾推移运行 1 个步距距离（长度为1.1 m）；4 组抬高装置活塞杆收回，前架、后架、尾架与输送机机尾同时落地，行走轨道离地，2 组推拉装置液压油缸收回活塞杆，行走轨道前移复位，完成一个自移单循环；多次循环将刮板转载机移动至输送机机尾起点位置处，实现刮板转载机与带式输送机机尾有效搭接段的自移。1.前架；2.抬高装置；3.行走装置；4.轨道 1；5.轨道 2；6.推拉装置；7.中架；8.轨道 3；9.尾架；10.平托辊；11.吊架槽形托辊图 1 新型带式输送机机尾自移装置结构示意图（mm）2.3 新型带式输送机机尾自移装置特点分析（1）新型带式输送机机尾自移装置设计原理来源于该煤矿转载机自移装置，抬高装置和行走装置采用模块化设计，机尾自移装置制造成本较低，装置运行、维护费用小。（2）带式输送机机尾自移装置可直接在带式输送机机身与机尾之间进行安装使用，无需对原带式输送机结构进行调整。刮板转载机与带式输送机机尾两者间搭接距离较长，可有效减少带式输送机拆架移架次数，保障生产作业时间，生产作业效率较高，设备运行的安全性和可靠性大幅度提高。该带式输送机机尾自移装置具有结构紧凑、重量轻、操纵灵活等特点，可在井下不同恶劣复杂巷道中使用。（3）带式输送机机尾自移装置设计有挡偏立辊，可以有效对输送带跑偏问题进行调节，具有自动调偏功能。3 实践应用及效果分析新型带式输送机机尾自移装置设计并制作完成后，在小保当二号煤矿 132202 工作面运输顺槽中进行了工业性试验。自 2022 年 2 月至今，新型带式输送机机尾自移装置投用后，132202 工作面带式输送机运输系统及机尾自移装置整体运行平稳，机尾自移装置配合机头自动张紧装置在电液控制技术下可远程实现输送带的自动缩短，工作效率高，有效解决了 132202工作面高进尺、连续快速推进问题。该新型带式输送机机尾自移装置主要效果如下：（1）该装置具有自动推移和自动调偏功能，采用电液控制技术实现自动推移，设计挡偏立辊可实现输送带的自动调偏；（2）该装置结构紧凑、重量轻、操纵灵活，可承受较大工作载荷，在恶劣复杂工况条件下可进行工作；（3）装置实现电液自动化控制，自动化程度高，可降低岗位工作人员劳动强度和减少岗位工作人员数量，大幅度降低运输系统运行成本；（4）该装置的运行和维护成本仅为其他机尾自移装置的 1/3；（5）装置工作时动作平稳、时间短、振动小、推移距离长、工作效率高；（6）装置的应用消除了以往人工推移机尾存在的安全隐患。该新型带式输送机机尾自移装置设计较好，其在小保当二号煤矿 132202 工作面运输顺槽带式输送机中的工业性试验效果理想。该工程应用合理、切实有效可行，应用效果显著，实现了预期目标，为企业创造了较好社会安全经济效益。4 总结小保当二号煤矿井下运输顺槽可伸缩带式输送机以往采用人工方法缩短机尾，工作效率低，劳动强度大，存在严重的安全隐患。为适应该煤矿智能化建设的要求，保障工作面高进尺、快速连续推进要求，针对性设计了一种新型运输顺槽用可伸缩带式输送机机尾自移装置。该装置在 132202 工作面运输顺槽带式输送机中进行了实践应用，机尾自移装置配合机头自动张紧装置在电液控制技术下可远程实现输送带的自动缩短和自动调偏功能，工作效率高，有效解决了 132202 工作面高进尺、连续快速推进问题。该装置同时还具有结构紧凑、重量轻、操纵灵活，可实现电液自动化控制，运行和维护成本较低，动作平稳、时间短、振动小、推移距离长等特点，市场应用前景好，可在煤矿进行全面推广。【参考文献】1 刘中元，沈节.新型顺槽用可伸缩带式输送机机尾自移装置设计 J.煤矿机械，2022，43（03）：100-101.2 王腊旭，杜海林.回采工作面自移式转载机及重型机尾调平装置的设计研究 J.煤炭与化工，2022，45（01）：104-105+108.（下转第 156 页）1562023 年第 2 期3 韩斌.可伸缩带式输送机自移机尾装置结构及液压系统的设计J.机械管理开发，2020，35（02）：102-103.4 宋小俊.掘进机跟机电缆自移装置分析及应用 J.定后急剧增加再急剧减少，160 m 附近出现变形拐点；在皮带巷中，随距离增加，两帮及顶底板持续变形，变形速度先慢后快。3.3 超前支护支柱荷载规律分析由图 4 看出，各个测站的负荷变动情形基本相似。从超前钻孔单体液压支撑在图 4 测站曲线中变化可以看出，距工作面 30 m 支撑负荷开始变化，到距工作面 27.5 m 开始支撑负荷明显减少；测站柱负荷变动曲线自距工作面 56 m 内开始，柱负荷就开始变动，至距工作面 28 m 以内变动最明显，至距工作面 12 m 支柱负荷明显减少。经过对超前性巷道围岩变化和支柱荷载观测分析，顺槽的各项监测结果均和变形监测结果完全一致，表明前二者的监测结果都是客观可靠的。综合以上几种结果的实际情况，将超前支护的支承压力数值及其影响范围分不同区域列出，具体见表 2。表 2 超前支承压力影响范围分区分区范围/m最大值/m剧烈区约 3030明显区306060影响区约 80804 结论（1）4303 孤岛工作面直接顶初次垮落步距均为 5.9 m，老顶初始来压步距均为 26.2 m。在整个观测阶段总共经过了七次周期来压，平均周期来压步距为 17.8 m。（2）孤岛条件回采中，距工作面 60 m 处巷道围岩将开始产生变形，在 30 m 以内其变形速率明显加快，在距工作面 18 m 左右巷道围岩移近速度加快。（3）根据巷道围岩变形情况与单体支柱载荷受力检测结果，工作面的超前支撑受压影响区域约在工作眼前方 90 m，超前支撑受压影响明显区域约为60 m，最严重区域则在工作眼前方30 m区域内，据此可以确定类似条件下巷道的超前支护范围应该大于 30 m。【参考文献】1 姜福兴，王同旭，汪华君，等.四面采空“孤岛”综放采场矿压控制的研究与实践 J.岩土工程学报，2005（09）：1101-1104.2 李梅东，卢建建，臧云涛.三软复合顶煤层高应力区煤巷支护形式研究 J.山东煤炭科技，2018（09）：13-14+17.3 王方田，屠世浩，窦凤金，等.综放沿空巷道失稳机理及护巷模拟研究 J.能源技术与管理，2008（03）：18-19+70.4 曹树刚，邹德均，白燕杰，等.“三软”薄煤层群沿空留巷区段上行式开采研究 J.采矿与安全工程学报，2012，29（03）：322-327.5 王权，屠世浩，袁永，等.孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸确定J.煤矿安全，2014，45（01）：36-39.6 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