胶带搭接点防止冲击损伤的技术改造.pdf
收稿日期２０２０ ０２ １０ 作者简介苑飞龙１９９１ － ꎬ男ꎬ山西大同人ꎬ助理工程师ꎬ从事煤矿机电技术管理工作ꎮ ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００５ －２７９８. ２０２０. ０５. ０１８ 胶带搭接点防止冲击损伤的技术改造 苑飞龙 大同煤矿集团 同家梁矿ꎬ山西 大同 ０３７０２５ 摘 要针对煤矿胶带运输搭接点矸石砸伤划伤胶带的问题ꎬ通过设计加装方格筛网和改造漏煤斗结构尺 寸ꎬ有效控制了搭接点胶带的砸伤划伤现象ꎬ保证了矿井胶带运输安全可靠ꎬ技术经济效果显著ꎮ 关键词煤矿ꎻ胶带运输ꎻ技术改造 中图分类号ＴＤ６３４. １ 文献标识码Ｂ 文章编号１００５ ２７９８２０２００５ ００４２ ０１ 煤矿在掘进过程中难免会遇到各类地质构造ꎬ 常见的地质构造有断层、火成岩、陷落柱、褶曲、夹 矸等ꎮ 当巷道穿越这些构造的过程中难免会上挑顶 板或下破底板ꎬ这就会产生较多的矸石ꎬ有些矸石具 有块度大、硬度高、难破碎、棱角尖锐的特点ꎬ给煤矿 的胶带运输系统造成了极大的隐患ꎮ 一方面ꎬ搭接 点下方的胶带会受到矸石较大的冲击ꎬ另一方面ꎬ大 块矸石还可能堵塞漏煤斗ꎬ划伤撕裂胶带ꎬ甚至会造 成胶带断带等较大事故ꎬ严重制约着煤流系统的可 靠运行ꎬ造成胶带修理维护费用增加ꎮ 因此ꎬ需要在 胶带搭接处做文章ꎬ研究解决该问题[１ －３]ꎮ １ 工程背景 某矿井下有两部主运胶带ꎬ１ 号胶带机型号为 ＤＴＬ/１２０/２００/４００Ｘꎬ２ 号胶带机型号为 ＤＴＬ/１４０/ ３００/３ １１２０Ｓꎮ 矿井现有机掘一队、机掘二队、机掘 三队和炮采队共 ４ 个掘进队组ꎬ１ 个综采队组ꎬ其中 机掘一队、机掘二队、炮采队和综采队的运输系统与 ２ 号主运胶带直接搭接ꎬ机掘三队的运输系统通过 漏煤眼与 １ 号主运胶带直接搭接垂直落差 ２０ ｍꎬ 由于矿井现开采煤层中含有 ２ ３ 层 ０. １ ０. ４ ｍ 厚 砂岩夹矸ꎬ且部分区域受火成岩侵入影响含有块度 不均匀的煌斑岩ꎬ因此在巷道掘进中会产生大量的 大块煤矸石ꎮ 因为掘进队组没有配备破碎机和现场 工作人员处理大块煤矸石不及时ꎬ使部分大块煤矸 石经掘进运输系统进入主运胶带ꎬ不仅对主运胶带 造成一定程度的砸伤和划伤ꎬ而且还造成大块煤矸 堵塞漏煤斗ꎬ给主运胶带的安全运行造成极大的隐 患ꎮ 所以矿井决定实施技术改造一是在掘进运输 系统到主运胶带前就将大块煤矸石拦截掉ꎬ二是进 一步改造漏煤斗结构和尺寸以减少煤矸的冲击ꎮ ２ 改造及应用 ２. １ 矸石拦截装置 为了对大块矸石进行拦截ꎬ不让其到达主运胶 带上ꎬ受筛子筛分现象启发ꎬ设计了拦截装置ꎬ现场 采用 １１ 号矿用工字钢加工制成网格筛子ꎬ筛孔为 ５００ ｍｍ ５００ ｍｍꎬ安装在搭接点上方以实现对矸石 的拦截ꎮ 矿井在机掘一队胶带头搭接点安装了筛孔 为 ５００ ｍｍ ５００ ｍｍ 的筛子进行试验ꎬ现场应用结 果表明该筛子因筛孔尺寸太大ꎬ不能有效阻挡矸石ꎮ 为了进一步改造网格筛ꎬ技术人员对该矿掘进巷道 过程发生的所有矸石划扯胶带事故数据进行统计分 析ꎬ得出了掘进产生的大块矸石的长度在 ４２５ ５１８ ｍｍ之间ꎬ因此决定将筛孔尺寸改为 ４００ ｍｍ ４００ ｍｍꎬ见图 １ꎬ改进后的筛子安装在机掘一队胶带 头进行试验ꎬ现场应用效果较好ꎬ该方格筛可有效拦 截大块矸石ꎬ有效避免了大块矸石对搭接主运胶带 的冲击ꎬ起到了较好的保护效果ꎬ见图 ２ꎮ 图 １ 方格筛设计ｍｍ 下转第 ５６ 页 ２４ 实实用用技技术术 总第 ２４９ 期 ４ 现场应用效果 ８１０５ 运巷采用上述方案支护后ꎬ为了验证巷道 支护方法选择的合理与否ꎬ在实际掘进过程中ꎬ对巷 道围岩进行了矿压观测ꎮ 结果表明ꎬ随着监测天数 的增长ꎬ即距离掘进迎头距离的增加ꎬ巷道顶板下沉 量最大值约为 １３０ ｍｍꎬ底鼓量约为 １２５ ｍｍꎬ两帮移 近量约为 ３２５ ｍｍꎬ与数值模拟结果比较接近ꎬ巷道 整体变形量在预计范围内ꎬ且巷道围岩变形趋于稳 定ꎮ 随着巷道掘进ꎬ巷道支护锚杆锚索受力逐渐增 大并趋于稳定ꎬ其中煤柱帮的受力明显高于实体煤 帮的锚杆受力ꎮ 通过模拟计算ꎬ８１０５ 工作面选择合 适的 巷 道 支 护 方 法ꎬ 可 以 节 省 巷 道 返 修 成 本 ２ ７８０ 元/ ｍꎬ并且大大提高了巷道掘进效率ꎮ [责任编辑路 方] 上接第 ４２ 页 图 ２ 方格筛现场应用效果 ２. ２ 漏煤斗改造 对于通过漏煤眼搭接的胶带ꎬ采用改进漏煤斗 结构以减少矸石对下方胶带的冲击ꎬ这里以机掘三 队为例ꎬ机掘三队的运输系统通过漏煤眼与 １ 号主 运胶带直接搭接ꎬ漏煤眼垂直落差为 ２０ ｍꎮ 改造前 掘进胶带煤流抛射进入并撞击漏煤斗后改变方向ꎬ 继续以高速冲击下方主运胶带ꎮ 为了降低煤流进入 漏煤斗的初速度ꎬ新的漏煤斗将原有的冲击点部位 向后延伸 ４００ ｍｍꎬ改进后由掘进胶带卸煤滚筒出来 的煤矸先抛射到４００ ｍｍ 这一段进行缓冲ꎬ再掉入下 方的主运胶带ꎬ从而减轻了对主运胶带的冲击与刺 伤ꎬ还增大了漏煤斗的空间ꎬ这在一定程度上减少了 漏煤斗的堵塞ꎬ也防止了因漏煤斗堵塞造成的胶带 划伤与撕裂ꎬ原设计简图和改进设计简图见图 ３ꎮ 现场应用改进的漏煤斗后ꎬ一直未发生矸石冲击划 伤与撕裂主运胶带的事故ꎬ较好地保护了主运胶带ꎮ 图 ３ 漏煤斗原设计简和改进设计简 ２. ３ 应用效果 改造方案实施前后效果对比见表１ꎬ通过表１ 可 看出此次改造能够进一步保证掘进队组开机率和减 少大量的修补胶带费用ꎬ具有较好的技术经济效果ꎮ 表 １ 方案实施前后对照 项目方案实施前方案实施后 漏煤斗堵塞情况每天 １ ２ 次每月 １ ２ 次 漏煤眼堵塞情况每两天 １ ２ 次基本杜绝 胶带砸伤情况平均每周修补一次平均两月 １ 次 影响生产时间每天约 １ ｈ基本可忽略 修补胶带费用每月 ２ ３ 万元每两月约 ５ ０００ 元 ３ 结 语 通过改造ꎬ避免了大块煤矸石对矿井主运胶带 的冲击ꎬ大大减少了矸石砸伤划扯胶带ꎬ消除了大块 煤矸堵塞漏煤斗和漏煤眼的事故ꎬ且网格筛和漏煤 斗加工成本低ꎬ安装方便ꎬ并且可重复使用ꎬ具有一 定的推广应用价值ꎮ 参考文献 [１] 杨 光ꎬ邢志强. 水平交叉巷道胶带运输系统优化[Ｊ]. 内蒙古煤炭经济ꎬ２０１９１０１０８ －１０９ꎬ１３４. [２] 朱善建. 输送机胶带撕裂原因分析及其特征实验[Ｊ]. 山东煤炭科技ꎬ２０１７１１９６ －９７ꎬ９９. [３] 庞婷婷. 采面顺槽与大巷胶带搭接方式对比研究[Ｊ]. 山西煤炭ꎬ２０１４ꎬ３４５４１ －４２. [责任编辑路 方] ６５ ２０２０ 年５ 月 丁 超王庄煤矿８１０５ 孤岛工作面巷道支护参数数值模拟分析 第２９ 卷第５ 期
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