摘要 对于煤炭以及矸石在运输的过程中需要进行分开输送的情况,本文针对现阶段某矿厂的实际运输状态,并基于配仓皮带的实际功能性,以及整体的结构角度进行分析,对其进行了相关的优化设计,并进行应用方面的讨论,从而为从事煤炭运输工作等相关领域的工作人员提供一些经验参考。
关键词:矸石;配仓皮带机;升井;选煤炭
前言:在进行煤炭与矸石运输的过程中,由于需要进行有针对性的运输,为此需要针对所使用的配仓皮带机进行优化设计,以此来提升运输过程中的效率性,提升相关生产的效率性。
1 工程实例
某厂早在上个世纪八十年代便开始了生产建设,现阶段在生产的过程中,拥有两部皮带输送机,负责这个矿井的材料运输工作。其中一个皮带输送机,是专门进行采煤工作的服务,而另一个输送机则是为掘进工作进行服务,同时两个皮带机都与煤仓线连接,因此,在运送煤炭的过程中,可以落入任何一个煤仓当中。但是这样的形式,对于井下的输送系统而言,还没有一个固定运输矸石的皮带输送机,这样就会导致在运输矸石的过程中对皮带造成了严重的磨损,为此需要对其进行优化设计,从而保障皮带输送机的正常使用。
2 移动式配仓皮带机的功能优化设计
结合该矿的运输情况来进行分析,为了更好的进行矸石以及煤炭的分别运输,就需要将配仓皮带机进行功能性的优化。首先需要保障皮带机可以对第一部的皮带输送机当中的矸石进行运输,之后便可以对第二部的皮带输送机当中的矸石进行运输,同时保障在皮带输送机在不运输矸石的时候,还需要尽可能的将皮带输送机远离煤区。因此,针对这三个功能,由于在矿井下的可用空间十分有限,为此需进行移动配仓皮带机的设计。
3 移动式配仓皮带架模型
为了尽可能的保障移动式的配仓皮带机的移动,可以将第一部皮带输送到指定的位置,也就是顺利移动到两部皮带输送机的落煤区域外,就需要进行左右的横向移动,为此需要进行配仓皮带架的相应设计。在皮带架的设计中,主要有三个结构构成,分别为行走部、运行部以及运行轨道。
其中运行轨道的设计,主要是由铁轨进行制作,因此需要将铁轨的重量设计在25kg左右,同时还需保障每一个轨道的实际间距保持在1480mm的位置上。
而在运行部方面,则需要由中间架、机头架、机尾架这三部分组成,中间架的尺寸上,为1430mm。实际长度为2345mm,并且需要保障在下部区域,需要使用托辊来进行支撑架内部的固定。而在上部则需要使用托辊的方式,固定在工字钢位置,而机头架和机尾架,则需要位于运行架的两侧。其机尾架的设计,主要是用于上货物,同时在机尾架部位,需要进行尾轮的安装,这样就会保障皮带不会在运行的过程中发生严重的偏移,而机头架则是提供全部的动力,以此保障皮带可以正常的运行。一般来说,在机头架的材料选择上,是同机尾架的材料使用大致相同,但是由于配仓皮带机的皮带较短,为此所需要实际的动力值也较小。因此在实际的设计过程中,采用的动力源一般为隔爆冷油式的电滚筒。
最后在行走部方面,需要采用行走轮组的滚动方式,而实际的行走轮同矿车轮相同,直径控制在290mm。在实际的应用过程中,行走轮部位,主要由驱动轮组以及从动轮组进行构成,并且保障驱动的轮组数量为两个左右,将驱动轮组同中间架进行连接,并可以采用电机驱动的模式。但是在设计之后的实际应用当中发现,电机运行的转速较大,为此还需要采用减速装置,以此来对电机的转速进行抑制。
4 移动式配仓皮带机的旋转装置设计
为了实现配仓皮带机的移动,就需要在皮带机的尾部,实现偏移以及振动,同时还需要极可能的保障皮带机的机头不会发生位移,以免在运输的过程中,矸石没有落入到矸石仓当中,以此来提升矸石的落入率。为此,为了实现这个效果,就需要配仓皮带机具备旋转的能力,同时在旋转的过程中,其旋转的中心点,需要与落货点之间保持较小的距离,而在实现旋转之后,还需要能够让皮带机继续的行走,为了设计出来的移动式配仓皮带机,能够具有整体性移动的性能,还需设计出能够符合行走要求的旋转装置。
这样的旋转装置的设计中,主要由三部分组成,其中第一个便是旋转架的设计。在旋转架的设计中,主要采用12号工字钢进行制作,并且还需配套相应的旋转轮座,并且保障旋转轮同轨道之间,拥有着足够的空间,因此需要在进行旋转轮的设计过程中,将其直径控制在220mm左右。而第二部分,在旋转轨道的设计上,需要保障旋转轨道同皮带机的运行所使用的轨道,保持一致的材料,均为铁质轨道。最后一部分的旋转动力源设计,由于这个装置在使用的过程中,不会出现严重的阻力,为此便需要进行电动机的使用,同时结合矿井的实际情况而定,需要选择风缸当做设备的动力源,设计中,将其动力源置于旋转轴的末端,这样的设计方法,可以很好的简化动力源,从而还能实现风缸动力的最小化,进而可以使用最小的动力值,便可以实现旋转,进而实现了配仓皮带的移动。
5 移动式配仓皮带机的参数确定
5.1 移动式配仓皮带机的高度
这方面需要依据设计出来的移动式配仓皮带机的具体外观进行确定,同时皮带机的实际高度,主要是通过机头架的实际支撑架高度来决定的,但是由于会受到轮轴的制约,使得需要进行合理性的设计。
5.2 移动式配仓皮带弯轨位置的确定
在移动式配仓皮带进行旋转操作的过程中,会产生摩擦力,对加工精度产生影响,为此对于每一个轮轴来说,都需要承担起摩擦阻力的影响,为此在这样的情况下,就需要皮带拥有较小的转弯程度。在进行弯轨的设计中,需要尽可能的降低参数。
5.3 拉低高度的确定
结合其施工现场的实际情况来说,为了进一步的提升移动式配仓皮带机的移动,以及各种功能的实现,就需要采用拉低进行作业,以此来确定出相应的拉低高度值。但是设计出来的配仓皮带机的总体高度有着一定的限制性,为此需要进一步对设备进行高度的确定,从而满足相关设计以及设备使用的需求,从而提升运输的性能。
6 改进分析
在应用了上述改进过后的设备之后,能够在煤场的生产过程中,极大的降低工作量,同时在溜槽的使用方面,将原本的工作寿命提升两倍以上。同时,使用改进后的设备,可以很好的降低工人的参与度,又在设备的磨损程度上起到良好的控制作用,在精准性较高的作业中,降低了操作成本。例如成功控制住了以往的矸石量下降、泥化现象下降等诸多问题,使得煤泥水的处理效果得到了明显提升。同时也充分解决了煤炭与矸石进行混运的问题,有效提升了运输效率。
总结:综上所述,在对其设备进行优化处理之后,使得其能够极大的降低煤矿的实际工作量,进而提升溜槽的使用周期。同时设备的优化,也降低了筛分机的磨损,以此降低相关工作人员的工作量,降低对该设备的维修成本,大大的提升了生产所带来的经济效益。
参考文献:
[1]闫伟.井下配仓皮带机的设计研制及应用[J].机械管理开发,2019,34(06):17-18+51.
[2]戴顺安.固体杂质在井下水仓的沉降量[J].煤矿设计,2018(02):23-24.