引言

淮南礦業(yè)集團(tuán)各礦在役的工作面刮板機(jī)因作業(yè)環(huán)境的差異存在各種問題,盡管設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于成熟,但局部小部件仍需要根據(jù)現(xiàn)場使用情況進(jìn)行改造,以此降低設(shè)備故障率,最大程度地服務(wù)于煤炭運(yùn)輸生產(chǎn)。

1設(shè)置機(jī)頭擋研板的必要性

準(zhǔn)南礦業(yè)集團(tuán)潘四東礦某工作面傾角較大,一旦較大煤塊或者研石掉落到工作面中的刮板機(jī)上,受到重力作用,有可能出現(xiàn)以下幾種情況:(1)煤塊或者研石沿刮板機(jī)向下加速滑動或滾動:(2)砸落到刮板機(jī)上彈起后繼續(xù)下落,再次砸落到刮板機(jī)上。這些情況的出現(xiàn)會在工作面形成飛研,而這些飛研到達(dá)刮板機(jī)機(jī)頭位置后,都會以非常快的速度砸向下順槽,這不僅可能會對下順槽附近的作業(yè)人員造成安全隱患,還可能會砸倒、砸歪單體支柱或棚梁,對巷道的支護(hù)以及設(shè)備安全形成威脅。

工作面雖然按照安全規(guī)程都設(shè)有擋研網(wǎng),但是普通的擋研網(wǎng)都設(shè)在大立柱與電纜槽之間,設(shè)立的主要目的是控制落入架腳的大塊滾研或飛研,從而保護(hù)負(fù)責(zé)清理架腳和電纜槽的工作人員的安全。然而,當(dāng)工作面正常生產(chǎn)時,刮板機(jī)機(jī)道中的滾研、飛研是無法控制的,擋研網(wǎng)并不能對機(jī)頭附近作業(yè)人員的安全進(jìn)行及時有效的保護(hù),也不能保證下順槽機(jī)頭附近巷道的支護(hù)質(zhì)量,因此在刮板機(jī)機(jī)頭設(shè)置專門的擋研板是非常有必要的。

2原有機(jī)頭擋研板的缺陷

原有刮板機(jī)機(jī)頭擋研板設(shè)計(jì)比較簡單,就是用一塊長2m×寬1m×厚0.01m的鋼板加工而成。這種擋研板有以下幾個缺點(diǎn):

(1)每次擋研板位置超過機(jī)頭后,首先都需要人工用手拉葫蘆將擋研板拆除,然后再用手拉葫蘆將其吊掛在機(jī)頭正對方向后重新進(jìn)行安裝,耗費(fèi)時間約20min,既浪費(fèi)了大量人力,又浪費(fèi)了時間:

(2)工作人員在正對機(jī)頭方向挪動擋研板的時間較長,在此過程中沒有擋研板的保護(hù),一旦出現(xiàn)意外情況會大幅增加工作風(fēng)險:

(3)擋研板安裝的位置直接與轉(zhuǎn)載機(jī)護(hù)板接觸,中間缺少緩沖,大煤塊、研石砸在擋研板上容易對設(shè)備產(chǎn)生較大沖擊,長時間的沖擊力作用容易導(dǎo)致機(jī)頭擋研板和轉(zhuǎn)載機(jī)護(hù)板變形。

3自移式擋研板的設(shè)計(jì)

自移式擋研板的設(shè)計(jì)原理相當(dāng)簡單,利用軸承受水平推力后能夠在跑軌上自由滾動,實(shí)現(xiàn)擋研板的快速自動移動,再利用擋研板上的預(yù)留手把和繩索限制滑輪的滾動,實(shí)現(xiàn)擋研板位置的固定。

3.1滑輪設(shè)計(jì)

滑輪各部件尺寸如圖1所示:滑輪分別由①專用鋼板(1塊)、②專用鋼板(1塊)、③專用鋼板(1塊)、④專用鋼板(2塊)、⑤專用鋼板(4塊),共9塊鋼板材質(zhì)的零件焊接成連接裝置,用來固定軸承:零件⑥、⑦為軸承,用來實(shí)現(xiàn)在軌道上自由滾動:6個零件⑧分別充當(dāng)墊片和擋板,用來定位軸承:⑨為加工出的孔,用來連接擋研板。

3.2擋研板設(shè)計(jì)

擋研板各部件尺寸如圖2所示:①為加工出的孔,用來實(shí)現(xiàn)擋研板與滑輪的連接,即用一顆小16mm的螺栓將圖1中的⑨和圖2中的①兩個孔進(jìn)行連接:零件②為圓環(huán)鏈焊接在擋研板的兩側(cè),用來穿防倒繩固定擋研板的位置:零件③為彈簧,4根彈簧沿?fù)跹邪宓拈L邊均勻焊接,用來緩沖研石砸在擋研板上的動力,防止擋研板與轉(zhuǎn)載機(jī)護(hù)板頻繁接觸后變形。

3.3跑道設(shè)計(jì)

跑道各部件尺寸如圖3所示:①為加工出的孔,用來與另外一根跑道中的零件③對接:零件②為半個圓環(huán)鏈焊接在跑道頂部,用來吊掛跑道,具體做法是在零件②中穿雙股8#鐵絲與走向工字鋼挑棚連接牢固。

4自移式擋研板的應(yīng)用

工作面一般采用"兩采一準(zhǔn)"的勞動組織方式,如果按上述設(shè)計(jì)做出三根跑道,把它們相互對接使用,總長度會達(dá)到7m。當(dāng)擋研板位置超過機(jī)頭后,工作人員推動擋研板,利用滑輪在跑道上的自由滑動,可以使擋研板移動0.8m,然后再用防倒繩將其固定,就可以使其始終正對機(jī)頭方向,起到擋研板所需要達(dá)到的作用。7m長的跑道足夠滿足兩個生產(chǎn)班的回采進(jìn)度,早班檢修班到崗后將最里面一根跑道去掉,與最外面一根跑道對接,這樣又形成一個7m跑道,如此循環(huán)使用,能夠確保每天中班到崗后都有7m的跑道。

5結(jié)語

在新的煤炭生產(chǎn)大背景下,淮南礦業(yè)集團(tuán)已將節(jié)能降耗、降低設(shè)備故障率作為主要的攻堅(jiān)方向之一,同時確保工作人員的人身安全也一直是生產(chǎn)活動的重中之重。自移式擋研板的設(shè)計(jì)恰恰符合以上要求,與以往的擋研板相比,自移式擋研板可以根據(jù)需要對位置進(jìn)行自動調(diào)節(jié),每割l刀煤可以節(jié)約20min,滿班就可節(jié)約2h,縮短了工序時間,增加了經(jīng)濟(jì)效益。此外,它的設(shè)計(jì)簡單,零件重量輕,便于安裝維護(hù),可以在刮板機(jī)機(jī)頭實(shí)現(xiàn)通用,還能大幅減少飛研對工作人員造成的安全威脅,降低風(fēng)險系數(shù)。