用于胶带运输机的防飘带装置的设计及应用

收稿日期:2023-03-06
基金项目:辽宁省教育厅自然科学基金项目(LJKQZ20222334)
作者简介:王　凯(1990-),男,山西长治人,助理工程师,从事矿井辅助运输工作。

doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.05.008
用于胶带运输机的防飘带装置的设计及应用
王　凯1袁华明国2
(1.山西潞安矿业(集团)古城煤矿,山西长治　046100;2.山西潞安矿业(集团)地测部,山西长治　046100)摘　要:胶带运输是煤巷掘进作业最重要的环节之一,随着开采深度的持续增加,地质条件越来越复杂,巷道坡度变化越来越大,加上矿压显现越来越严重,巷道底鼓和底板不平导致巷道起伏变化更加明显,胶带通过巷道低洼点时通常会在拉力作用下上飘和抖动,煤矸在通过飘带地点时极易从胶带上滑落,造成伤人事故,无形中也增加了二次清渣工作量。

为了保证胶带运输作业的安全稳定性,设计了一种用于胶带运输机的防飘带装置,并在井下开展实践应用。

结果表明,该飘带装置性能稳定,有效限制了变坡点胶带上飘,提高了起伏巷道胶带运输作业的安全性,减少了胶带上飘引起的胶带跑偏和撒煤,大大减少了二次清渣工作量,实现了减人提效。

关键词:胶带运输;坡度;矿压;安全
中图分类号:TD634.1 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2023)05-0031-02
Design and Application of Anti -drift Belt Device for Belt Conveyor
WANG Kai 1,HUA Mingguo 2
(1.Gucheng Coal Mine of Shanxi Lu 'an Mining (Group ),Changzhi 046100,China ;
2.The Geodetic Department of Shanxi Lu 'an Mining (Group ),Changzhi 046100,China )
Abstract :With the continuous increase of mining depth,the geological conditions become more and more complex,the change of road⁃way slope becomes more and more big,and the ground pressure is more and more serious,roadway floor heave and uneven floor lead to more obvious changes in the fluctuation of the roadway,the tape through the low -lying point of the roadway will usually be under the pull up and shake,gangue in the place through the floating belt is easy to slip off the tape,cause injury accident,invisible also increased the second slag cleaning workload.In order to ensure the safety and stability of the belt conveyor,an anti -drift belt device for belt con⁃veyor is designed and applied in the mine,the utility model effectively limits the floating of the belt on the changing slope point,im⁃proves the safety of the belt transportation operation in the undulating tunnel,reduces the deviation of the belt caused by the floating of
the belt and the coal scattering,and greatly reduces the secondary slag cleaning workload,the utility model realizes the reduction of peo⁃ple and the enhancement of efficiency.
Key words :belt transportation;slope;mine pressure;safety
煤矿井下掘进的巷道通常不是一个坡度,大多数时候是起起伏伏,因此胶带输送机在延伸过程中也必须随着巷道坡度的高低起伏而变化[1-5]。

胶带输送机的中间架在延伸通过巷道低洼点时胶带通常会在拉力作用下上飘和抖动,煤矸在通过飘带地点时极易从胶带上滑落[6-8],当行人通过该地点时有可能被滑落的煤矸砸伤。

由于掘进巷道一般在胶带上方布置有风筒,无形中增加了职工二次清渣工作量。

飘带地点胶带架高,煤矸二次上胶带难度大,且将煤矸装在胶带飘带处,可能二次滑落。

因此二次
搬运煤矸上胶带需先将煤矸搬运至不飘带地点,会无形中增加工作量。

如果低洼点巷道坡度较小时可以加高H 架解决此问题,但是当低洼点巷道坡度变化较大时,胶带飘带时会接近巷道顶板,用加高H 架不能解决此问题,因此设计了一种用于胶带运输机的防飘带装置。

1　工作面概况
N2301辅助运输巷沿3号煤层顶板向前掘进,
巷道预计长度1534.183m(平距),东侧与N2301
1
3　
总第287期
工作面瓦斯高抽巷平行相邻,西侧为N2302工作面未开采区域,南侧为N2301辅顺掘进区域,北侧为西翼大巷。

主要是起N2301采煤工作面进风和辅助运输作用。

采用EBZ160型掘进机配合DSJ -80胶带机出煤,巷道为矩形断面,巷道尺寸:掘宽5500mm,掘高3800mm,S (掘)=20.9m 2.永久支护采用锚网索+钢筋梯子梁(全断面铺网、全断面锚杆联合钢筋梯子梁支护,顶板梯子梁为双筋梯子梁、帮部梯子梁为单筋、顶部锚索为3-4-3布置)。

N2301工作面辅助运输巷巷道坡度0~15°,掘进期间坡度变化较大,胶带输送机在出煤过程中由于巷道坡度的高低起伏而导致胶带也发生高低变化。

通过巷道低洼点时胶带通常会在拉力作用下上飘和抖动,煤矸在通过飘带地点时极易从胶带上滑落,在行人通过该地点时有可能被滑落的煤矸砸伤,同时,无形中增加了二次清渣工作量,由于飘带地点胶带架高,煤矸二次上胶带难度大,且将煤矸装在胶带飘带处,可能二次滑落,具有很大的危险性。

2　防飘带装置的结构及工作原理
胶带运输机防飘带装置结构示意,如图1所示。

图1　防飘带装置结构示意
在巷道低洼点处的胶带运输机上设置1个防飘带装置,通过卸载辊、导向辊压低胶带运输机在低洼点处的上胶带,防止发生飘带现象。

3　现场具体实施及应用效果分析
3.1　具体实施方式
防飘带装置设置于胶带运输机在巷道内部的低
洼点处,包括胶带架1,在胶带架上设置的卸载辊6、导向辊5.胶带架为左右对称设置的框架结构,左右两侧通过水平的连接杆固定连接。

胶带架从上至下分别转动连接有1排高处上托辊2,1排低处上托辊
3,1排底托辊4,高处上托辊,低处上托辊,底托辊分别沿着胶带机的长度方向水平延伸设置。

高处上托辊设置于胶带架的上端,位于靠近输送胶带的来向一侧;低处上托辊设置于胶带架的中部高度,位于靠近输送胶带的去向一侧;底托辊设置于胶带架的下端,沿着整个胶带架设置;导向辊转动连接于胶带机的中部高度,位于靠近输送胶带的来向一侧;卸载辊转动连接于胶带机的上端,位于靠近输送胶带的去向一侧。

高处上托辊位于卸载辊靠近输送胶带的来向一侧,低处上托辊位于导向辊位于靠近输送胶带的去向一侧。

卸载辊的上端与高处上托辊的上端位于同一水平高度。

导向辊上端的水平高度位于高处上托辊的上端与下端水平高度之间。

导向辊的下端位于低处上托辊的上端下侧。

上连接胶带7的一端与胶带运输机的上胶带来向一侧相连接,依次经过高处上托辊、卸载辊、导向辊、低处上托辊后,与胶带运输机的上胶带去向一侧相连接。

下连接胶带8的一端与胶带运输机的下胶带来向一侧相连接,经过底托辊后,与胶带运输机的下胶带去向一侧相连接。

防飘带装置与两侧的胶带运输机相连接,通过卸载辊6、导向辊5压低胶带运输机在低洼点处的上胶带。

来向的上胶带所运输的煤矸转移至上连接胶带7上,上连接胶带所运输的煤矸经过卸载辊后落入导向辊所输出的上连接胶带上,最后通过胶带运输机去向一侧的上胶带转运。

3.2　应用效果
通过在N2301辅助运输巷胶带输送机低洼点处进行试验,防止了飘带现象的发生,杜绝了上胶带磨风筒的情况,降低了煤矸在通过飘带地点时从胶带上滑落从而砸伤行人的危险系数,有效保证了行人安全,同时,减轻了清渣工作量,清渣和维护胶带的人数由原来的每个班5人减少至2人,实现了减
人增效。

综上所述,为了适应巷道高低起伏的实际现状,克服现有技术的不足,提出一种用于胶带运输机的防飘带装置,解决了目前胶带运输机在巷道低洼点处容易产生飘带的问题,有效提高了起伏巷道胶带运输作业的安全性,提供了安全的胶带运行环境。

同时减少了胶带上飘引起的胶带跑偏和撒煤,大大减少了二次清渣工作量,实现了减人提效。

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32023年7月 王　凯等:用于胶带运输机的防飘带装置的设计及应用 第32卷第7期
制思路,巷道支护体系优化后,在上部3413工作面及本工作面两次采动叠加影响下,顶板下沉量为
226mm,恒阻锚索未见断裂现场,巷道变形整体可控。

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从抽放效果上分析,在已施工的层位在21~35m 范围内的高位孔均有抽放量,其中抽放效果较好的层位为27~33m,左右距离控制在距巷帮40~60m.
6　结　语
1)　胡底煤矿现在采用的区域瓦斯治理方式为
底抽巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、定向
长钻孔预抽区段煤层瓦斯、顺层钻孔预抽回采区煤层瓦斯。

区域防突措施科学合理,能够满足矿井防突需要。

2)　通过多年瓦斯抽采工作的科研、试验,胡底煤业已形成了完善的瓦斯抽采技术体系,在构建“地面网络预抽,区域模块降量,底抽穿层保掘,水力掏煤托底、高位顺层保采”五级模式技术体系的基础上,不断进行技术创新,大力实施“以孔代巷”工程,引进大功率钻机,对抽采技术进行改进。

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[本期编辑:路　方]
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52023年5月 魏　吉院复采动压巷道变形机理及关键控制技术研究 第32卷第5期。