自动卸载箕斗设备在煤矿企业的应用

自动卸载箕斗设备在煤矿企业的应用

摘要：随着我国煤矿生产能力的不断扩大以及矿井设计与设备制造技术的逐步提高，现代化大型竖井矿井不断涌现。利用大型箕斗高速度运行提升，明显提高了矿井的生产能力和经济效益。通过上翻式自动卸载箕斗近几年来在煤矿中的使用，大大地提高了矿井生产效率，减少了对箕斗本身的维护量，同时增大了矿井的提升能力，为矿井高产、高效，奠定了良好的基础。

关键词：自动卸载；上开式扇形门；箕斗；曲轨；煤流系统

【中图分类号】td531.1

随着科学技术的进步和生产力的发展，根据现在市场经济的实际需要，煤矿生产向着大型化、高产、高效方向发展，这就要求提升运输等生产环节相互配套。特别是主井提升系统作为煤流系统的咽喉，其生产能力和设备状况直接关系到矿井安全生产和效益的提高。

1 新、老箕斗的使用分析

20世纪90年代初使用的老式箕斗，在实际运行中都存在很多问题，其主要缺点是：箕斗结构不合理，有时出现在闸门自重和煤作用下意外地自动打开，且流煤嘴会伸出箕斗外轮廓而造成井筒装备和箕斗的破坏；原主井曾多次出现掉煤嘴及卸载后下放时煤嘴没有关严事故，并且箕斗本身维修量很大。为了使主井提升系统与井下煤流系统相适应，实现矿井的高产高效，经实际考察后，于2003

年对煤矿主井提升箕斗实行了技术改造。

现在新式箕斗经过几年来的使用，没有出现任何问题，其主要优点：箕斗采用上开式扇形闸门，无论是打开还是关闭状态，闸门都不会伸出箕斗外廓，从根本上消除运行中闸门自动打开的隐患；不需外动力，能够自动完成卸载，箕斗停留时间缩短；简化了闸门开闭机构，减少了事故点，便于维修，安全可靠，这种结构只有卸载滚轮进入卸载曲轨后，箕斗上提时才能将闸门打开，而且闸门开启是由小至大，箕斗运行是没有任何冲击力就能打开闸门，所以运行非常安全。

2 新型箕斗的高效和发展

新型箕斗卸载时无需外动力，整个卸载过程实现自动化。箕斗进入曲轨起弯点时，闸门即开始打开。箕斗至停罐位置时，卸载时间已进行了20%—30%，这样就节约了箕斗的停留时间，即节约了箕斗一次提升循环时间，为实现高产高效提供了有利的条件。

自动卸载侧底扇形门上开式箕斗，使用性能优异、维修简单、安全可靠，由于原箕斗需要在井架上增加一套外动力卸载装置，结构复杂，增加了设备的投资和维修检修工作量；由于是气动操作，经常出现气压不稳，造成气缸动作滞后现象，严重时打不开闸门。在正常情况下，箕斗到达卸载位置停稳后，捕捉器需走完一段空行程后，才能将闸门托住并开始往后推，这样就增加了箕斗停止时间8—10s，即增加了一次提升循环时间。在出煤高峰时无法满足井下生产的要求，为了满足实际生产需要，使用了自动开闭侧底扇形闸门上开式箕斗，效率明显提高。

3 新型箕斗的技术说明

（1）新型箕斗闸门开闭轨迹是自下而上或自上而下，无论打开还是关闭闸门均不超过箕斗廓，这就从根本上消除了意外打开闸门而引起突发损坏井筒装备事故。

（2）使用新型箕斗闸门可以在滚轮侧采用配重的方式，对闸门受力进行调整，以取得最佳的受力状态。

（3）闸门打开时，煤流开始加速，形成往煤仓去的抛物线，故而撒煤量很小，几乎看不到撒煤。解决了以往底卸式闸门打开时，部分煤流直接下坠，形成不了去煤仓的抛物线，增加撒煤量的难题。（4）为了保证在整个闸门开启（卸载）过程中煤不落入仓外，在闸门底板上装设了犁式卸煤板，闸门开启是由小到大，卸煤时流量也是变化的，大流量时煤流盖过卸煤板流入煤仓，在煤流量少时煤由梨式卸煤板分流入煤仓，这就保证了煤顺畅地装入煤仓，经过实践证明，这种防撒煤装置既简单有效，又实用可靠。

（5）采用新型闸门箕斗将给环境优化带来很大的方便，在井下采用气动装载，井上采用自动卸载，井下装煤时间大于井上停留时间，可以直接由装载向绞车房发送开车信号，井上可以不设打点工，易于实现提升系统自动化。

4 提高立井大型提煤箕斗可靠性及寿命的方法

4.1箕斗变形及磨损原因

针对立井大型提煤箕斗在使用过程中出现的变形和磨损问题，经过综合分析，其主要原因：①箕斗高度增加、落差大，装载时煤流

对箕斗的冲击大；②煤中含有矸石，加大箕斗的磨损；③斗箱局部刚性不足；④斗箱衬板的材质硬度低、耐磨性差。

4.2改进措施

（1）应从箕斗的设计上予以改进：①在设计时应给定合理的箕斗自重，其自重与载重比应≥1.4为宜；②全面考虑使用工况，选择合理的斗箱结构形式，增加煤流冲击部位的刚性，增大斗箱下部的整体刚性；③衬板选用强度高、耐磨性好的材料，如nm360等；

④在煤流冲击部位和底板处适当增加衬板的厚度。

（2）严格制造过程中的质量控制，重点保证斗箱外部加强肋的焊缝质量，煤流冲击部位及斗箱下部处的肋板焊缝应采用连续焊接。

5 立井大型提煤箕斗使用中的维护

影响箕斗可靠性和寿命的因素除设计质量、制造质量外，使用过程中的维护同样重要，良好的维护对箕斗的可靠性及寿命具有重要作用。

在维护过程中，应注意：①及时调整滚轮罐耳的位置，保证箕斗运行的平稳性；②定期检查各辅助固定罐耳衬板的磨损情况，及时更换磨损超标的衬板；③对出现变形的部位及时处理，防止变形扩大；④及时更换磨损严重的衬板，保证重点部位衬板的磨损量≤50%。

6 结语

新型自动开闭侧底扇形门上开式箕斗具有使用性能稳定、结构简

单、卸载时间短、便于主提升系统实现自动化等特点。其技术水平为国内领先水平，是对矿井进行技术改造，提高生产能力的一条新途径，可为矿井带来非常显著的经济效益和社会效益。因此，它的推广和应用前景非常广阔。

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