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1、防破碎装置的优化设计目录简介：2一、 11402 运输巷反掘段简介：2二、刮板输送机铺设及安全设施简介：3三、胶带输送机运行要求：6四、 11402 运输巷反掘段防破碎装置设计：9设计方案一：9设计方案二13四、提高块煤的简单经济分析：15 1 简介： 矿井的生产是要在安全的前提下提高效益，煤矿生产效益的提高除了降低成本、提高工作效率外，提高煤质也是一个科学合理的方法, 煤质的提高除了根据煤炭的发热量制定煤质选取工作外，更根本的方法是从煤炭开采的源头抓起，通过开采和运输过程来提高块煤率, 从而提高煤质增效增收。杨柳煤业小春湾煤矿在2012 年 2 月初随着11401采面的回撤， 11402 采
2、面的形成， 11402 采面的按装成了近期工作的重点。根据小春湾煤矿矿井11402 采面的设计，11402 上下巷按装的要求，11402 运输巷设计形成了一段斜长 11.6 、倾角 300 的反掘段。由于反掘段的倾角大，块煤通过该段时极易冲击破损，因此防破碎装置的设计和应用有其必要性。一、 11402 运输巷反掘段简介：11402 运输巷反掘段如下图11402 运输反掘段平面图，巷道断面岩巷采用矩形断面，煤巷因沿煤层顶板掘进，故此顶板为斜坡状。岩巷净宽 3m,高 2.2m，掘进净断面 6.24 ，煤巷净宽 3m，中高 2.2m，掘进净断面（详见附表 1）根据4#煤层的地质构造情况，现采用锚网+
3、钢带支护。锚杆的间排距为800mm800 mm，网片搭接长度为100mm，并使用钢带固定，钢带长度2.5m,帮锚（ 1600mm），顶锚（ 2000mm），帮锚使用1 个树脂药卷（ MSK2835），顶锚 2 个。物料采用轨 2 道运输与人工辅助运输相结合，掘进煤（矸）采用溜子、皮带运输。工作面爆破工作结束，首先在煤（矸）堆上进行洒水降尘，然后将工作面所有人员撤到安全地点，点动刮板输送机将工作面的一部分煤（矸）运走，再将刮板输送机闭锁，进行敲帮问顶，正确使用临时支护，然后用风镐和铁锨挖出机尾压柱窝，打好机尾压柱，进行出煤（矸）作业。掘进煤（矸）：工作面 11402 运输巷 11906 运输联络
4、巷 11404 回风巷煤仓主斜井地面。附表 1：巷道特征表（岩巷）断面（） 掘进尺寸（ mm）高强螺纹钢锚杆（ mm）围净毛外露排 间锚锚固长度锚净岩断断 下上高挂 长度 列 排固固周类面面 宽宽网方 距长帮锚 顶锚 剂长别式度（m）全 6.246.6 30003000220030 矩 800 7001600 200010.4岩50形二、刮板输送机铺设及安全设施简介：1、刮板、链条及连接部件的安装位置均应符合设计图纸要求。 3 2、刮板和链条的连接螺栓头朝着刮板链运行方向一侧。3、刮板链松紧适度，链条在机头链轮下部有2 3 个松弛环为宜。4、刮板运行平稳，无挂卡、飘链现象，刮板无明显歪斜，链条
5、、刮板在机头、机尾链轮上无卡阻、跳链现象。5、电器开关选型符合实际需要，各种保护装置齐全，动作灵敏可靠；各种保护整定值符合设计要求；电气开关和小型电器分别按要求上板、上架，摆放位置无淋水，有足够行人和检修空间， 电缆悬挂整齐、 规范；通讯信号系统完善，布置合理，声光兼备、清晰可靠。6、刮板输送机的零部件外观完好，几何形状正常，无严重变形、开裂、锈蚀、磨损现象，各部位连接螺栓符合设计技术要求，连接紧固可靠。7、整机安装达到平、直、稳、牢标准。平：刮板输送机整机铺设要平，坡度变化平缓。机头架下底板平整硬实，否则必须用道木垫平、垫实、牢固。中部槽搭接端头靠紧，过渡平缓无台阶。相邻两节中部槽接口处在垂
6、直方向的弯曲度不大于3。机道底板应平整，积煤、木头、石块等杂物清除干净，巷道底板变坡平缓。中部槽槽帮整体暴露在巷道底板上。直：输送机整机铺设呈直线，无严重扭曲，直线变化平缓。相邻中部槽水平弯曲度不大于3。 4 稳：刮板机铺设稳固，落地坚实，运行平稳、无晃动。牢：机头架、机尾架安装稳固的压柱。压柱采用直径不小于200mm的圆木或 1 吋半钢管和2 吋钢管加工成的专用压柱，垂直架设在刮板机底座和巷道顶板上，压柱上部用铁丝绑扎牢固并在顶板生根，两根压柱相互连锁。8、机头、机尾驱动装置连接牢靠，转动灵活，无卡阻和杂音；各传动部位按要求加注润滑油脂，减速器齿轮箱用润滑油标号及容量符合设计标准，保持润滑良
7、好。9、液力偶合器必须添加适当的传动液，液位正常，使用合格的易熔塞和防爆片，对轮胶圈或弹性盘完好齐整。10、刮板、刮板链规格符合标准，无严重变形、锈蚀、磨损，两根链条伸长量一致，配对组装， 链条无缠绕或拧劲，链条焊口背离中部槽中板。11、刮板输送机与另外一台刮板机搭接时，搭接重合长度不小于500mm，搭接高度 ( 卸载链轮下沿至下部设备机架表面 ) 不小于 300mm，不大于 500mm。12、驱动装置电机、减速机等周围环境保持清洁，无积煤、无积水、无淋水。有足够的行人或检修空间；运输机巷安装的刮板输送机，行人侧有不小于700mm的空间。13、按规范要求安装各种保护罩、护栏和行人过桥。14、喷
8、雾洒水装置安装位置、数量符合相关要求。 5 15、设备岗位责任制、操作规程、交接班制度等规章制度完善齐全，集中规范悬挂。16、设备及机巷内环境卫生清洁，无漏油、无漏水、无污垢，机头、机尾前后 20m内无淤泥、杂物、备品、备件及材料码放整齐。三、胶带输送机运行要求：1、胶带输送机司机必须是经过专门培训，取得合格证的专职（或兼职）人员担任，并持证上岗。2、严禁人员乘坐胶带输送机。3、胶带输送机司机必须远离胶带运行方向，在顶板支护完好的安全地点进行操作，且必须熟悉信号，信号规定如下：“”停，“”开4、行人经常跨越胶带输送机的地点，必须安装过桥方便行人，行人跨越胶带输送机必须走过桥。5、开机前，要对胶
9、带输送机进行一系列检查，检查确认设备正常后方可运转。6、打滑保护、烟雾保护、温度保护、堆煤保护、防跑偏保护要灵敏可靠，信号要畅通，托辊必须齐全；胶带输送机机尾清洁，机尾及滚筒下方不积煤，不磨底皮带。7、胶带输送机机架要平、直，无跑偏现象。 6 8、掐接皮带时，必须离开滚筒5m，在输送机完全卸载后停止输送机，将控制开关手把打到零位，并闭锁，挂上停电牌，且松开张紧装置，使皮带处在松驰状态。9、清理胶带输送机机尾滚筒等运转部位的浮煤时，必须停止胶带输送机运转，将控制开关手把打到零位闭锁并挂停电牌。清理完成并确保机尾护罩安装完好后方可开机。10、当机尾需要往前延伸时，机头司机把储带仓的皮带放松，先将刮
10、板输送机拆开，刮板输送机机头采用人工抬运到工作面后适当位置，中部槽拆开后靠巷帮码放整齐，在胶带输送机较为合适的位置将皮带掐开，将机尾和缓冲架拆开后，人工抬运到工作面合适位置，用木墩支垫牢固，确保足够的清煤空间， 再用 ? 12.5mm钢丝绳将机尾固定在底板的 4 根专用地锚上（锚杆规格为 ? 20 2000mm），最后用人工将皮带拉到机尾并把掐开的皮带用皮带扣连接起来。机尾固定牢固且皮带连接好以后，司机根据机尾发出的信号开动储带仓的张紧绞车，慢慢张紧输送带，张紧过程中要点动胶带输送机，当输送带能够正常转动时，立即停止张紧。然后慢慢再调整，使输送带松紧适宜、不跑偏，严防输送带过紧而损坏设备。机头
11、处必须两个人配合进行张紧作业。机尾人员在皮带张紧后，应立即检查机尾皮带的运转及稳固情况，发现问题及时处理，确保皮带不跑偏，调试运转正常后，并及时安装好机尾护罩，方可发出开机信号，进行生产。 7 11、胶带机巷坡度大于15时， 在该区段前后10m设置红灯信号，并在胶带机运行期间开启红灯示警，严禁行人。表 2设备及工具一览表序号名称规格型号单位数量备 注1局部通风机FBD-NO6.3台22胶带运输机DSJ-600部13刮板输送机SGW-40T部24风动凿岩机YT-28台31备用5锚杆机台21台备用6风镐G-10台31台备用7激光指向仪BJIY-1台18水泵FWB70-20台21备用9锹把810镐把
12、411锤把2 8 四、 11402 运输巷反掘段防破碎装置设计：根据 11402 运输巷反掘段的实际设计防破碎装置，反掘段上段 11402 运输巷采用DSJ-600 型胶带运输，下段采用SGW-40T型刮板输送机。反掘段总长 11.6m，倾角为 300，如下图 11402 运输巷反掘段巷道地质剖面图所示。设计方案一： 11402 运输巷反掘段采用长9.2m 的 U 型锰板布置在倾角为300 的斜面上，如下示意图。其力学模型如下图一：煤块受力示意图。摩擦力 F=uN=sin30 0 mg(g=10m/s 2 ;sin300=1/2;u=0.8)；如图二：煤块受重力分解示意图 9 由力与力的相互性
13、：F1= F= sin300 mg =1/2 mg ；则设质量为10kg 的煤块沿斜面滑下, 初速度 v0=0 m/s 2。由动能定理：mgh=1/2mv2+E 热（ h=sin30 0L,L 为斜面总长度）在方案一中E 热近似计为零，则2V=gL=2m/s10x9.2=9.6 m/s由动量定理：mv=ftf 为煤块滑落后给溜子槽板的作用力，假设t=1s, 则f=mv/t=10kgx9.6 m/s/ 1s=96N根据力的作用与反作用原理f 1=f=96Nf 1 为煤块滑落后溜子槽板给煤块的作用力。在方案一中经计算10kg 煤块至少受到96N 的力，因此煤块极短时间内受96N 大力的冲击时极易破
14、损。 10 11 12 设计方案二 ： 11402 运输巷反掘段采用弧长为2.6m 的 4段 U 型锰板布置在倾角为 300 的斜面上，如下示意图。通过在每段弧长 2.6m 的锰板前后布置五道挡煤帘来控制煤流的速度，煤流从锰板下滑时基本达到匀速流入溜子槽，从而减小煤块的冲击，保护块煤、提高块煤率。假设煤流从皮带尾流进反掘巷时的速度 v0=0.5m/s, 设质量为 10kg 的煤块沿斜面滑下。由动能定理：1/2mv 02+mgh=1/2mvt2+F 阻 （S S为 4 段 U型锰板的总弧长度）在方案二中mgh F 阻 S，则1/2mv 02=1/2mvt 2v 0 =v t =0.5 m/s由动
15、量定理： mv=ftf 为煤块滑落后给溜子槽板的作用力，假设t=1s, 则f=mv/t=10kgx0.5m/s/ 1s=5N根据力的作用与反作用原理f 1=f=5Nf 1 为煤块滑落后溜子槽板给煤块的作用力。在方案二中经计算10kg 煤块受到 5N 的力，因此煤块短时间内受极小力的冲击时不易破损。 13 14 由方案一和方案二比较，方案二能很好地控制煤流速度，减小块煤流过反掘段的速度增量，降低块煤滑入溜子运输槽内时的冲击力，从而保护块煤破碎，增加快煤率。五、提高块煤的简单经济分析：假如块煤的单价为 1000元 /t, 面煤的单价为600 元/t ，矿井 11402 正常生产的产量为800t/ 天；在每天800 t 的产量中开采时块煤占500t ，如果 11402 反掘段不采用防破碎装置， 500 t的块煤流经11402 反掘段时假如被撞碎300t ，那么 300t 的块煤就变成了300t 的面煤，即每天的经济损失为P 损=300t X （1000 元 /t-600元/t ） =120000。可见提高块煤率就能很好地增加效益。 15