井下刮板转载机的优化改造研究.pdf

2023.9 矿业装备/1570 引言目前，我国煤矿开采量逐渐增大，煤矿市场需求不断增多，由此为运输工作带来较大压力，原有井下刮板转载机无法支持煤矿运输，导致运输效率逐渐下降。为此，相关人员积极对井下刮板转载机进行详细探究，逐渐对转载机各个方面进行优化改造，采取相适宜的改造方法，促使转载机性能得到较大提升，促进了煤矿企业的高效开采。1 井下刮板转载机的运行概况在煤矿井下开展开采作业过程中，通常会使用较多的刮板转载机，通过利用该设备可有效实现煤炭输送，快速完成煤炭的开采运输工作。在井下刮板转载机的应用过程中，通常为双链转载机以及伸缩式输送机，在具体使用时还可搭配破碎机以及相关支架进行配套运用。在传统刮板转载机的使用过程中，由于设备自身存在较大问题，在长时间使用下经常出现各类故障，导致煤炭开采工作受到较大影响，在开展煤矿井下作业时，其整体环境较为复杂，由于受到地质条件的影响，致使刮板转载机容易出现问题。以下几种情况较为常见：第一，在结构设计中，转载机接口处通常会存在断裂情况，极易导致内部衬板出现脱落。第二，在煤炭装卸过程中，由于经常会对挡板以及底板进行撞击，从而对刮板转载机造成严重损坏。第三，在转载机的长期应用过程中，刮板转载机的磨损较为严重，其动力装置部位重量相对较大，在支撑力相对较小的前提下容易使转载机发生挤压情况，致使设备不断磨损。第四，在刮板转载机维修过程中通常存在较多的问题，材料选择与维修工艺对转载机正常运行有着较大影响。通常情况下，容易出现材料与工艺选择不合理情况，致使设备稳定性相对较低，不利于转载机正常运转，并导致设备使用安全性能逐渐下降，影响井下人员的自身安全。由此，相关人员不断对刮板转载机进行全面改进，注重转载机的多方面优化，合理设计全新的运输设备，提高其整体性能，充分保证其运输的安全性以及稳定性，为煤炭运输工作提供充分保障。双链型刮板转载机如图1 所示。2 井下刮板转载机的主要优化改造措施2.1 加强挡板底板改造在煤矿井下开采过程中，应重视煤炭运输环节，详细分析运输安全问题，明确当前煤炭输送的整体情况，并对刮板转载机的运行进行深入研究，做好其优化改造工作，确保其满足运输工作需求，符合煤炭运输的基本井下刮板转载机的优化改造研究李垒（山西三元煤业股份有限公司，山西长治 047600）摘要：近年来，随着煤矿企业的迅速发展，煤矿井下工作面使用设备不断得到重视。井下较为常见的刮板转载机，能为井下作业提供帮助。优化改造刮板转载机，提高转载机的运行质量，成为企业保障正常生产的关键。分析研究刮板转载机在井下工作中的具体状况，找出现场存在的问题。探讨转载机挡板、电缆等各方面的改造措施，对于井下刮板转载机提高运载能力、降低事故发生率、大幅提高整机安全性具有重大意义。关键词：刮板转载机；维修技术；电缆改造图1 双链型刮板转载机158/矿业装备 MINING EQUIPMENT装 备标准1。在刮板转载机的改造过程中，应当充分对挡煤板以及底板进行有效分析，明确刮板转载机使用时可能出现的问题。针对挡煤板极易脱落现象，需逐渐加强连接护板的强度，合理改进焊接口，增大坡口焊，从而可有效提升焊接强度以及焊缝高度，促使连接护板更加稳固，保证挡煤板的安全性以及可靠性。在优化改造过程中，还需注重刮板间的挤压问题，不断对刮板转载机机头底板进行改进，促使转载机机头中板与底板保持一定距离，有效改进底板形状，采用圆弧形的方式，保证刮板转载机的稳定运转，避免刮板间出现碰撞情况。通过对底板改造，还可减少摩擦噪音，提高刮板转载机的使用效果。2.2 转载机的电缆改造在刮板转载机运转过程中，通常需要连接较多的电缆，在电缆安装时由于线路较多，电缆较为混乱，导致电缆安装位置经常存在较多的不合理之处，致使刮板转载机无法正常运行，从而出现一系列的安全问题。为此，转载机的改造过程中，还应当对电缆架加以注意，不断对其进行全面优化，促使电缆安装有序。在实际优化过程中，需完善电缆框架，充分明确其具体组成部分，并对各个部位进行科学安装。通常情况下，电缆架可分为上下两部分，根据对电缆用途的分类将其放在不同的位置。并且，需在电缆架下部分设置开孔，将电缆架与底板进行充分结合，并利用螺栓将电缆架上部分的电缆线进行充分紧固，从而有效保证电缆的稳定性。同时，还需结合实际情况，对电缆线的布设以及具体走向进行适当调整，以确保电缆线得到合理运用，增强电缆线安装的灵活性，为拆卸工作提供较大的便捷性，提高转载机电缆的运行效率。2.3 科学优化维修技术由于受到各类因素的影响，在刮板转载机使用期间经常会出现不同程度的故障，导致煤矿开采工作停滞，影响整体的开采效益。为此，煤矿企业需充分注重煤矿运输设备的使用性能，做好刮板转载机的优化改造工作，根据煤矿开采需求以及煤炭运输标准，不断提高转载机的应用效率，促使其在煤炭运输工作中发挥重要作用。在刮板转载机优化过程中，维修技术也较为重要，工作人员需对维修技术进行适当改进。具体步骤如下：第一，分析转载机的磨损情况，逐渐优化转载机的维修方案，完善维修工艺内容，确保维修技术更加先进。第二，在具体维修过程中，可选取耐磨性相对较好的材料，并利用焊丝对其进行焊接，充分运用激光熔覆技术，促使刮板转载机表面更加耐磨，改善其性能。第三，在转载机中板位置中加设钢板，保证其具有一定的耐磨性，从而可有效促使转载机质量大幅度提升，延长其使用期限。第四，在零部件的维修改造过程中，需定期对其进行更换，做好修补工作，由此可减少刮板转载机的运行故障，降低转载机的运行成本。2.4 做好改造设计试验在刮板转载机的优化改造期间，需对改造后的转载机进行试验，确保其达到优化改进的要求，逐渐减少设备损耗，促使其保持正常的运转状态，对煤矿企业开采工作的开展有着较大的益处2。为此，在改造设计试验过程中，需对改造后的转载机提供相适宜的运行环境，促使供热流量在 370t/h 左右，机组电荷保持在最低 100MW 左右，充分满足调峰要求。并且，还需使机组锅炉蒸汽流量在 635t/h 左右，此时机组电负荷为 128MW 左右。通过对改造后，转载机试验的一系列操作，可有效减少对汽机系统的影响，确保热网负荷能够承受较大能量。在不同时期，可根据具体环境状况对转载机的使用进行科学调整，确保其满足安全条件。工作人员还需关注低压缸的压力值以及温度值，在试验过程中，不断对各项数据进行记录分析。通过对数据信息的研究，可充分明确刮板转载机的改造效果是否达到预期标准，从而快速将其运用到实际工作。3 井下刮板转载机的优化改造实践3.1 项目概况某煤矿井下 3207 综采工作面配备 SZB764/132A 型刮板转载机进行作业，配套设备包含 WB8/26 型破碎机和 DSP-1063/1000 带式输送机等。在井下煤矿开采过程中，由于 3#煤层地质条件恶劣，底板掘进时运输顺槽出现了软底板情况，导致转载机面临回采推进难题。结合工况条件可知，采动后巷道变形严重，受围岩挤压，底板下沉，帮鼓等现象影响，导致转载机重力作用在导轨上，与底板摩擦力增加，造成设备运输效率下降。3.2 改造方案结合转载机使用问题可知，现有设备需要利用拉移和端头支架移动，确保端头和超前支护使用的支架与转载机、破碎机等相互协调。在工况复杂多变的情况下，2023.9 矿业装备/159需要在设备两侧增设辅助推移装置，在轨道和滚轮之间采用滚动摩擦方式，减小与顺槽底板间的摩擦力。设备在需要移动时，可以利用辅助装置自动调高部分转载机。工作面出现较大的倾角时，也可以利用装置实现油缸推移和调高，确保设备完成自动迈步。通过解决锚固拉移存在的缺陷，使设备自动向前推进，使转载机在软煤层不超 25爬坡角度下快速推移。而考虑到端头等部位重量较大，需要通过优化挡煤板结构减少磨损。此外，需要完成活动电缆架设计，从而结合工况灵活布置电缆，保证设备运行的安全性。3.3 方案实施3.3.1 抬升装置优化从转载机原有抬升装置结构来看，包含底座、托架和推移缸等主要部件，底座前端设置销轴和连接座，实现连接座一端锚固后，通过另一端连接推移缸。推移缸另一端通过销轴固定，销轴另一端通过开口销锁定。销轴一侧设置位移接头，上部设置控制阀，另一端连接破碎机。在转载机工作过程中，油缸左右侧能够同时拉移。按照方案对拉移结构进行改造，可知需要将托架改为滚轮架，并右侧增设底板调高推移缸。将中间槽一侧插入托架和底板间，使用螺栓连接压板和托架，对中间槽底板进行固定。在底板上安装液压系统，能够进行推移缸调高。液压系统包含调高油缸、高压管路、操纵阀等部件。在安装辅助装置时，需要先铺设导轨和安装行走支架，从套筒下部放入调高油缸，利用销轴固定。固定行走支座后，重新安装推移缸，利用销轴与导轨连接。在装置移动的过程中，能够使转载机和导轨、破碎机之间产生相互支撑作用，促使设备自动完成前移动作，有效提升设备自动化程度。装置液压油缸推力能够达到386kN，推移油缸可以达到 208kN，可以满足设备自动行走需要。3.3.2 端头等部位改造完成拉移装置改造后，转载机端头部和中部槽重量增加，容易引发支撑力不足的问题。对端头部位进行改造，需要优化挡煤板结构，在驱动连接罩下方增设抬升装置。针对液压油缸底部，额外设置支撑座，避免造成底板承重过大，后期出现磨损严重问题。在挡煤板和挂板之间，实现铰接设计，底板设计为插接形式，并利用法兰连接板加固。此外，针对机尾和卸料槽的位置，需要设计防护架，两侧安装伸缩挡板。在中部槽位置，除了在两侧设置护板，在上方安装能翻转的防护板。在设备进入工况恶劣的地段时，通过将全部敞口封闭，可以避免坠物掉落至设备中，保证人员作业安全。在转载机运行的过程中，通过调整挡煤板高，可以避免煤炭从设备中大量掉落。3.3.3 电缆架改造 在对设备电缆架进行改造时，设计电缆钩和挡板加强防护。钩组件由边框、圆筒和连接件构成，边框内包含两个层板，布置在垂直向上间隔位置，将内部划分为三个电缆存放单元。边框顶部安装圆筒，底部设置开口，贯穿连接件，外侧安装连接块。挡板组件包含挡板和圆筒，挡板上设计插入和减重孔，通过连接件连接边框，圆筒位于挡板顶部，可以与边框圆筒组合，为电缆架拆装提供便利。3.4 效果分析从转载机改造效果来看，能够通过端头支架实现推移的同时，可以采取液压控制方式实现自动迈步移动，在摩擦阻力减小的情况下，有效提高了设备作业效率。经过改造后，遇到大倾角顺槽设备依然可以正常工作，人员劳动强度有所降低，并且整机安全性大幅提升。按照每班多采 1/4 刀煤计算，每天两班人员作业，一年工作 300 天，煤炭产量增加 38.6 万 t/年，由此为企业带来更多经济效益和社会效益。4 结束语井下刮板转载机的优化改造对煤矿开采工作有着较大帮助，企业应当加大对刮板转载机运行状况的重视力度，在其原有的基础上进行科学的优化，积极改造转载机的各个部件，促使挡煤板、底板以及电缆等设计更加合理，同时完善维修技术，做好实践优化工作，确保改造后的刮板转载机得到全面运用。参考文献1 杨超,翟学军.依靠伸缩机尾紧链的新型顺槽刮板转载机及其经济效益研究 J.煤矿机械,2022,43(5):60-63.2 武秋俊,王建军,郭山国.基于 DL 联合信息融合技术的刮板转载机故障诊断 J.煤矿机械,2021(2):152-154.