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关键词:固体废物;处理;输送机
Abstract: in the 21 century, the rapid development of economy to boost to the socialist modernization drive, but the proportion of the population growth and increasingly exhausted limited resources also come, the nation and even the global solid wastes no upper limit is increased, its increasingly numerous type, make all kinds of pollution events into the line of sight of people, so for the treatment of solid waste it, because the problem of solid landfill constantly, so the solid waste transport out processing are particularly important. This paper from the design and application of the two simple introduced for solid waste transportation part of the conveyor.
Keywords: solid waste; Processing; conveyor
中图分类号:V444.3+8文献标识码:A 文章编号:
经济的发展是无形的,可是随之而来的人口增长却是大家有目共睹的,随着人口密度的大量密集,人们生产制造出来的固体废弃物也越来越多,日益复杂的种类和不停增长的数量,使得地表污染事件愈演愈烈,加上固体填埋的种种弊端,固体废料运输成为了大家关注的焦点,只有将固体废弃物运出去进行合理的处理才能使之彻底减少而不是变向的富集,对其进行合理的处理和销毁才能使得我们赖以生存的地球能够更加美丽,才能让我们的生活环境更加舒适美好。
1 带式输送机
1.1 带式输送机的简介
带式输送机是一个以连续方式运输物料的摩擦传动机械。由机架,输送皮带,皮带辊筒,张紧装置,齿轮和其他部件组成。可形成在传输线上将物料从最初的供料点到最后卸货点之间的一种物资运送过程。它可以是粒状材料的运输,也可是大件成品的运输。除了纯物质的处理与输送,带式输送机也可以与诸多的工艺生产流程密切合作生产,形成有节奏的流动运输线。
1.2 带式输送机的结构及工作原理
带式输送机的组成主要是机架,输送皮带,皮带辊,张紧装置,传动装置,送料装置,卸料装置等几方面。带式输送机由两个端点的滚子和封闭套筒在它上面的传送带组成。驱动输送带转鼓称为驱动滑轮,另一种被称为改向滚筒用来改变传送带的运动方向。传动皮带轮的驱动电机通过驱动滚筒和传送带之间的摩擦阻力形成动力。驱动滚筒一般都安装在皮带尾端,用来增加牵引,易于拖动。物料由进料端进,降落在旋转传送带上,传送带上的摩擦传动带动物料进入卸料端。
带式输送机的输送带主要是由中部构架以及托辊构成,其主要充当的是牵引机承载构件,由于受到驱动装置的作用,输送带将处于拉紧状态,进而达到将散碎的物料或成件品进行持续性输送的目的。CST,即可控启动传输装置,其主要是对皮带输送系统的输出轴转速及扭矩进行控制,进而确保惯性负载平滑启动及制动的顺利实现。可控启动技术具体指的是在启动时间范围内,为确保带式输送机按照速度曲线相关要求实现平稳启动,特对启动加速度施加必要的控制,这样使其符合额定运行速度的要求,不仅如此,还可以对电机启动电流及输送带启动张力予以有效控制。可控启动传输装置主要组成部分有:包含多片湿式离合器在内的齿轮减速系统,油冷却系统以及PLC控制的液压控制系统。详见下图所示。
图1 CST系统基本构成示意图
通过对减速器输出轴转速度的调整,便可完成软启动输送机的目的。以行星减速器的输入轴以及中间齿轮为途径,电动机转矩可以实现向太阳轮的传输,三个行星齿轮便在太阳轮的带动下可以发生旋转;由于内齿圈与离合器内的动摩擦片是浮动连接,换句话说,内齿圈是自由浮动的,其可以进行自动转动。在离合器中油压为零的状态下,内齿圈在行星轮的作用下会发生相应的转动,这样就可以保证行星架处于静止状态,相应的减速器输出轴也会静止.。
1.3 带式输送机的应用及特点
带式输送机不仅仅可以用于水平运输还可以用于倾斜运输,使用起来非常方便,被广泛应用于各大现代工业企业,是性价比最高的不间断输送设备,相比较于其他输送设备,带式输送机输送距离远,输送运载量大,可连续不间断输送,且运行安全可靠,对于实现集中控制和自动化是较为理想的选择,皮带输送机放缩轻松,且结构紧凑,重量轻,操作起来方便,是非常理想的不二选择。
2螺旋输送机
2.1 螺旋输送机的简介
绞龙是人们赋予螺旋输送机的又一个响亮的名字,是为矿物质,饲料,粮食,乃至建筑行业提供交通运输的输送设备,从物资运输角度脱离下来的位移方向来区分,螺旋输送机分为水平和垂直两种类型,主要工作对象是粉末物质,颗粒状物质以及小块物质等一些稀松的物质,并且对其提供水平运输和垂直升降的任务。
2.2 螺旋输送机的结构及工作原理
由螺旋输送机本体,喂料出料装置,动力驱动装置三个部分组成了螺旋输送机。机体的三个部分,分别是螺杆头节,中间节以及尾节。瓦片式并用盖扣旋紧在输送机盖上。进料装置的进料口,方形卸料口,手推式卸料口,齿条式卸料口构成的螺旋输送机的四种进出料装置都是由用户自主焊接的。其工作原理是利用旋转的螺旋沿金属槽规则向前运动,同时带动推进松散的物料,由于巨大的重力以及金属槽壁的摩擦力,物料在运动中并没有随着螺旋一起旋转,而是以滑动的方式沿物料槽移动,其情况恰似不能旋转额螺母沿着螺杆做平移运动一样。
2.3 螺旋输送机的应用及特点
螺旋输送机的特点是:不仅仅拥有简单的结构及低廉的制作成本,而且横截面积小,密封性能好,质量可靠操作安全,便于在输送中间装卸物料,拥有可逆的输送的方向,实现了同时反向运输作业。在其运行输送时还可以同时进行对物料的搅拌,混合和加热,冷却等流程作业。对于调节物料流量可以通过装卸闸门来完成实现。保持料槽的密封性及料槽与螺旋间的适当间隙是使用者初期要铭记的几个问题之一。
3滚筒输送机
3.1 滚筒输送机的简介
滚筒输送机用途广泛,对于各类箱、包、托盘等件货的都可输送,部分不能直接放在输送机上运输的如散料,小件物品及不规则物品需要借助托盘和周转箱等工具来方便运输。对于单件重量很大的物件也可以输送,同时可以承受较大的冲击载荷,可用滚筒线或者其他输送设备组成能够完成多方面工艺需要的输送系统。若要实现无聊的堆积运输,也可尝试采用积放滚筒的方法来实现。
3.2 滚筒输送机的结构及工作原理
滚筒输送机机构由两个输送带循环组成,即内圈输送带循环和外圈输送带循环。
内圈输送带循环由内圈输送带、主驱动滚筒、送饼舌和一组小的张紧滚筒组成,其中小滚筒是可以调节的张紧滚筒,内圈输送带由主驱动滚筒带动而运转。外圈输送带循环由驱动滚筒、外圈输送带和另一组小的张紧滚筒组成,其中小滚筒也是可调节的张紧滚筒,外圈输送带由驱动滚筒带动而运转。主驱动滚筒和外圈输送带驱动滚筒的动力分别由两个传动轴通过链传动带动,被输送的物品从进口处由外圈输送带底部的伸出部接入,夹在内圈输送带和外圈输送带之间绕着主驱动滚筒回转,转向一百八十度以后,由内圈输送带的送饼舌送出,落在另外的输送带上。物品在转向过程中,同时被提升了一定的高度。
3.3 滚筒输送机的应用及特点
滚筒输送机结构简单,工作质量以及安全可靠性高,使用方便,便于维修。主要工作对象是底部较为光滑或是平面的物品。传动滚筒、机架、支架、驱动部等是滚筒输送机的主要组成部分。同时还具备了输送量大,输送速度快,设备运转轻快等特点,并且实现了多品种共线分流输送。
总而言之,面对日益紧张的环境局势,处理固体废弃物迫在眉睫,如何合理的处理这些危害环境的罪魁祸首也是人们一直在研究的话题,固体废弃物运输渐渐进入了人们的视线,上述的几款输送机就是对于固体废料运输而言比较实际可行,相比之下较为合理的一些设备。保护环境已经成了到处传唱的话题,所以我们的行动也不容有误,行动起来,为了地球母亲的明天,为了我们赖以生存的家园!
参考文献:
[1]张东海;螺旋输送机的优化研究[D];大连理工大学;2006年.
[2]邬仲奇;固体废弃物越境转移的危害与对策探讨[J];现代商贸工业;2010.年01期.
关键词:主斜井带式输送机驱动方式设备配置
中图分类号:A715文献标识码: A
Study on Large-scale Main Inclined Shaft Belt Conveyor Technical Program Design
LIU Hai-bin
(Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group,Wuhan,430064,China)
Abstract: In this paper, the technical program design of a large-scale belt conveyor at main inclined shaft in a coal mine was introduced, including the multi-point driving program and driving mode selection and configuration of the main equipment. There were some breakthroughs in the conveyor traffic, driving mode, tape strength and equipment configuration, and provided a new paradigm for China’s 10 million tons of coal miners’ deviated upgrade.
Key words: main inclined shaft belt conveyor; driven approach; equipment configuration
前言
山西某矿井,设计生产能力10.0Mt/a,主斜井采用带式输送机提升。该主斜井带式输送机无论从驱动配置还是输送机胶带带强来讲,都仅次于在建中的大同东周窑矿井和马道头矿井。在技术上有较大突破,现浅析如下:
一、基础资料
山西某矿井设计生产能力10.00Mt/a ,年工作日330d,每天净提升时间16h。每天四班作业,三班生产,一班准备。采用斜井开拓方式,多水平开采。矿井装备两个回采工作面,一个掘锚机组,两个煤巷综掘工作面,一个普掘工作面。煤炭井下主运输采用带式输送机。11采区8煤煤流系统为:11采区顺槽可伸缩带式输送机11采区运输上山带式输送机主井底煤仓主斜井带式输送机;21采区13煤煤流系统为:21采区顺槽可伸缩带式输送机21采区运输上山带式输送机破碎机主斜井带式输送机。8煤与13煤都汇入主斜井带式输送机。
主斜井落底到+746.6.0m,井口标高为+1103.0m。主井采用带式输送机提升,担负全矿井的煤炭提升任务。主斜井带式输送机有主井底煤仓和21采区运输上山带式输送机两个给料点,主井口驱动机房内一个卸料点。
主斜井原始数据表
二、多点驱动方案
主斜井落底到+746.6m,井口标高为+1103.0m,考虑输送机出井口后的爬高,主斜井输送机斜长为L=3450m,高差H=356.4m,主斜井带式输送机输送能力为Q=3500t/h。以下对主斜井带式输送机驱动按两个方案比较:
方案一、头部集中驱动
本方案采用头部双滚筒四电机驱动,防爆电机功率2240kW×4,功率配比2:2,驱动系统都置于主井口驱动机房内。
方案二、多点驱动
本方案在头部及中部都设置驱动系统,头部双滚筒三电机驱动,功率配比2:1;在距离机头约1500m处设中部驱动,单滚筒双电机(变频设备置于井口房内,以矿用电缆下至中部驱动处)。
1、经济比较
以上两个方案经济比较见下表001。
表001驱动方案经济技术比较
2、技术比较:
方案一与方案二相比较,方案一驱动系统都集中在主井口房内,容易管理及维护,不需要设中部驱动硐室,但胶带强度较大,达到ST6300,综合考虑矿用电缆、减速机等以后整体投资稍高;方案二中部增加两个驱动单元,输送机胶带可以降到ST4000,整体投资稍低。但是需要开挖一个大的驱动硐室,检修不便,同时不利于供电,另外输送机采用中部驱动,保持带速同步,功率平衡对输送机的管理要求较高。综合比较,推荐方案一,即主斜井带式输送机采用头部集中驱动。
三、主斜井提升设备选型
该矿主斜井井口标高+1103.0m,考虑出井口后的爬高,输送机斜长3450m,
倾角6°,高差H=356.4m。
矿井布置8煤和13煤两个综采工作面。工作面来煤均都进入主斜井带式输送机,根据井下工作面布置及煤流方向, 综合考虑各种生产因素、工作面的峰值煤量和井底煤仓对8煤的缓冲作用,确定主斜井带式输送机输送能力为3500t/h。
1、带宽、带速的确定
带式输送机的运输能力取决于带宽和带速的组合,增加带宽需要扩大巷道断面,不仅增加井巷工程量,加大投资,还对设备运行不利;而提高带速对降低井巷工程费用比较有利,带速愈高,物料单位长度质量愈小,所需胶带强度愈低,减速器传动比减小,整机设备费用减低。但提高带速必须有以下条件保证:
①输送机应保证安装质量;若安装质量不高,物料易在胶带上发生跳动,而使机架、托辊产生动应力及胶带跑偏;
②输送机应有可靠的安全保障措施,因速度愈高,愈易发生人身事故;
③要有高质量的运行部件,因带速增大,托辊的直径、转速也相应增大,因此托辊质量要求高,作为易损件的配件成本高;
④ 满足经济合理性要求,带速快,胶带的磨损加剧,从而使输送机的整机寿命降低;
⑤ 满足通风要求,带速过大,影响巷道通风。
所以带速取值不仅要在理论上合理可靠而且必须与国内制造、安装、维护水平及通风安全要求相适应。因此在设计中必须把两者兼顾,既满足带式输送机的提升能力,保证输送机的运行可靠性,又能节约投资。
为降低主斜井带式输送机的胶带等级,结合计算及国内外大带宽、大运量输送机的使用情况以及输送机的发展情况,本带式输送机的带宽确定为1.8m,带速为4.8m/s。
2、设计计算
1)圆周驱动力:
FU=CfLg[qRO+qRU+(2qB+qG)]+qGHg+FS1+FS2=1328288.4N
2)传动功率:
PA=FU×V= 6375.784KW
3)电动机功率:
η=0.875 Pwmin =PA×1.15/η=8379.6022KW
多驱动功率不平衡系数:0.92
单台电动机功率:2237.0658KW 驱动数量:4
实际选电动机型号: 功率:2240KW 总共:4 台转速:1480r/m
4)计算胶带各点张力:
F2 =1111611.343N ,F3=427542.82N
F4=140584.8297N, F5=143396.53N
F6=146264.4568N, F1=1775755.5N
F7=150652.3905N
计算胶带各点张力得:F6min=150652.4N>47683.413N
5)皮带扯断强度:
P=11340000N =11340KN
N=1 层 B=1800mm
ST6300=6300N,
安全系数n=7.386
6)逆止器的选用:
传动滚筒上需要的逆止力:
FL=FST0.012g(L(qRO+qRU+2qB))=582744.52N
作用于传动滚筒轴上的逆止力矩为:
ML'=FLxD/2/1000/1000=582.744kNm
选取美国福克逆止器1185NRT,额定逆止力矩1012.185N.m ,安全系数1.737。
四、驱动方案选择
带式输送机属长距离、大运量、高带强、高带速的主井提升带式输送机,其运行质量相当大,输送带又是一个粘弹性体,起动时若不能有效地控制其起动加速度,则会产生相当大的动负荷,从而引起输送带起动打滑及输送带动态张力大大增加,造成巨大的瞬时冲击,可能导致输送带及其它部件损坏。因此大运量、大高差提升输送机的驱动方案的选择就非常重要。
本矿主斜井带式输送机的驱动方案,考虑以下两种型式:
1)CST可控起动驱动方案(以下简称“CST方案”)
该方案属于机械类驱动方案,主斜井带式输送机采用CST减速系统软启动,综合效率比一般的机械传动系统高10%以上,同时经过长期实践运行,可靠性高。
CST驱动方案优点:能够使输送机基本按照设定好的理想启动曲线进行启动,以减小输送带及承载部件的动态载荷,减小电机的启动冲击电流;能够提供低速验带;离合器位于低速轴,离合器能快速响应并提供对减速器、滚筒,胶带和电动机的保护;
CST驱动方案缺点:输送机正常运行后,不能调节带速,不节能,营运费高;受电网波动影响,电机裕量小;可控液压系统,系统复杂,维护工作量较大。
本矿主斜井带式输送机驱动为四台2240kW电机,BALDOR公司的可控起动传输系统最大机型为CST2500KS,当传动比i=33.0120时,其许用功率为 1936kW,不能满足输送机传动需要。
2)减速器+高压变频器驱动方案(以下简称“高压变频方案”)
该方案属于电气类传动,配用进口减速器。采用满足IEEE-519-1992谐波标准的≥12脉冲高压变频器。它能在四象限输出正弦的电压电流波形,适用于国产防爆变频电机。
高压变频驱动方案优点:能根据负载调节带速,系统效率高,营运费较低;能提供低速验带;不受电网波动影响,电机裕量大;软起动,无级调速,起、制动及运行平稳,机械设备寿命长;无液压系统,维护工作量较小。
高压变频驱动方案缺点:投资较高;如果产生冲击荷载,不能吸收冲击荷载,对设备寿命有一定的影响;电气系统较复杂,对维护人员要求较高。
经以上比较,采用变频驱动方案为主斜井带式输送机的驱动形式。
五、主斜井带式输送机主要配置
根据计算,该矿主斜井采用一条带式输送机完成提升任务,其主要技术参数如下:
输送能力Q=3500t/h,带宽B=1800mm,带速v=4.8m/s,倾角β=6°,机长L=3450m。传动滚筒总轴功率P0=6376kW,采用4×2240kW变频电机头部集中驱动,胶带为ST6300阻燃钢网抗撕裂型钢丝绳芯胶带。
表002 输送机主要设备配置表
参考文献:
[1]董大仟,何青,杜冬梅等.大型带式输送机系统设计.起重运输机械,2006(4):26-29
[2]宋伟刚.散状物料带式输送机设计.沈阳:东北大学出版社,2000
[关键词]交叉侧卸;刮板输送机;应用;综采
中图分类号:TD52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0249-01
一、简介
山东能源临矿集团新驿煤矿1503综采工作面煤层厚度平均3.5m,属于中厚煤层,采用综合机械化采煤,选用鸡西煤矿机械有限公司自行开发研制的MG300/730-WD型电牵引采煤机,该煤机总装机功率为730Kw,生产能力为1400t/h,为配合其生产能力,选用西北奔牛煤矿机械有限公司生产的SGZ764/500X型侧卸式刮板输送机,该机运输能力1600t/h,装机最大功率为500Kw,链速1.3m/s,采用机头侧卸式卸载。该卸载方式在山东能源临矿集团为首次使用。
二、结构特点
交叉侧卸式刮板输送机的机头与转载机的机尾成一整体,输送机机头搭在工作面运输巷转载机尾上,借助圆弧犁形卸煤板将煤从机头架主卸斜板呈90°卸到转载机上。两个输送机的上、下链相互交叉穿过,从上向下的顺序是输送机上链,转载机上链,输送机下链,转载机下链。输送机机头上槽的煤通过弧形板转卸入转载机上槽,输送机下链带回的煤落入转载机下槽,由转载机下链带到机尾轮后翻到上槽运走。
三、使用时的存在问题和解决方法
该矿1503工作面于2011年12月投入生产,交叉侧卸式刮板输送机在刚开始使用时,频频出现松链问题并多次发生断链事故,经过反复摸索和论证,最终解决了此问题。现将存在的问题和解决的方法归纳总结如下:
(一)工作面刚投入生产时,设备都处于磨合阶段,输送机负荷还处于调试阶段,工作状态不是很稳定,有时输送机处于运行状态时,变压器突然跳闸,再次启动时,设备有时重负荷启动,极易造成压车或断链事故。针对这种情况,我们在组合开关程序设定上,将工作面输送机高低速启动方式由按时间方式切换为电流方式,该方式在设备低速运行工作三相电流同时降到60A以下后方投转到高速,有效的防止了压车断链事故的发生。
(二)1503工作面输送机程序设定为机尾电机低速先启动,经过一定延时(最初设定的延时时间为0.6s)后机头电机低速再启动,这样就可以使输送机底链先带紧,可有效防止底链余链现象的发生。在使用过程中,刮板链因链子受力拉长导致松链现象频繁发生,多次发生断链事故,经过观察,我们发现由于延时时间太长导致机尾上链有余链,再有煤矸挤入刮板下使刮板出槽,经过机头弯板时,导致刮板受阻而发生断链或断刮板。后经过反复实验,将机头低速电机启动时间延时为0.3s最为合理。同时发现松链时及时停机紧刮板链。在机头机尾安设下层加水装置,防止刮板输送机因喝回煤增大阻力致使刮板链受力过大而造成的刮板链拉长、松链问题。
(三)因该交叉侧卸式输送机在新驿煤矿为首次使用,员工还没有摸清设备性能和工作原理,在操作该设备时,在输送机头变线槽处,有时会因煤机卧底太深且过渡不匀,造成运输机溜槽扭曲,增大了运输阻力,发生刮板出槽及断链事故。为此经研究论证,当煤机到机头变线槽处时,卧底不能太深并且需平和过度,以达到防止溜槽扭曲断链的目的。
四、交叉侧卸式输送机的优缺点
(一)优点
1、侧卸式输送机卸载前由于弧形板的作用,可使煤平稳地滑入转载机中,避免了端卸时的堵塞堆积和煤尘的产生,净化了空气,改善了劳动环境。
2、由于弧形板的作用将带有动量的大煤块扭转90°,使其与转载机运行方向相同后再卸入转载机内连续运行,避免了端卸时煤流要停顿后再起动的能量损失和对转载机的冲击,从而降低了转载机的功率消耗。提高了传动件的可靠性和转载机的使用寿命。
3、从弧形板下被刮板链带走的粉煤经机头链轮卸到回煤罩内,由返回刮板链拉到转载机上方,从机头底槽的开口卸到转载机内,因此,减少了刮板输送机的回煤阻力,提高了输送机的工作效率。
4、以往端卸式输送机与转载机配合使用时,经常出现因卸载高度不合理、搭接不够或搭接过多而导致卸煤不畅、溜头积煤、前溜喝回煤等问题,不仅影响输送效率,而且缩短输送机的使用寿命。而将交叉侧卸式刮板输送机的机头与转载机的机尾合为一体就圆满解决了此搭接难题,不仅提高了输送机的工作效率,而且延长了设备使用寿命。
5、特别是在大倾角俯采工作面,有效避免了当推移转载机时因角度过大而产生的转载机下滑问题,大大提高了工作效率和安全系数。
6、由于煤流不在端头卸载,机头伸到工作面运输巷中,采煤机可以行走到接近机头的位置,便于自开切口。
7、由于机头变速箱电机布置于皮带顺槽中,端头架前移,端头支护完全在端头架支护范围内,用端头架替代了原单体支柱配合双楔梁支护。减小了工作量,大大提高了工作效率和安全系数。
(二)缺点
1、大块矸石在机头弧形板处易滞留而截堵煤流,造成转载机、运输机刮板折断。积煤进入机头易积煤造成机头链轮观察板变形。
2、由于输送机的机头与转载机机尾是一个整体,所以,推移输送机机头时,转载机也必须随之移动,增加了转载机移动频率。
3、前溜上刮板链、弯板与转载机上链空间,下刮板链与转载机下链空间都不足,转载机转速低、刮板间距大,从而转载机运输量不够,致使煤量大时机头积煤,下层造成少量煤带入前溜下槽而喝回煤。
4、刮板连强度不足,变形拉伸过易、过快,造成松链。
5、转载机现在长度为36m,在推移输送机机头时,转载机容易弯曲。
五、改进建议
根据现在使用情况,在将来设计安装中可以考虑将转载机长度缩短为30m以内,这样可以有效防止推移输送机头时抵弯转载机。同时可将转载机的刮板增加或提高转载机链速,减少刮板之间的间距,避免因大块矸石在弧形板处滞留而导致断链或刮板折断和煤量大时机头积煤、喝回煤的现象的发生,提高刮板链强度,避免松链问题。
六、总结
【关键词】 大倾角;综采工作面;刮板输送机上窜下滑控制
一、制约刮板输送机上窜下滑因素
1.综合机械化生产中,先进的大流量液压支架、电牵引采煤机组和加强型可弯曲刮板输送机等没备,给煤矿带来的综合效益是不言而喻。但在实际的生产管理过程中,因机械程度的不断提高,加之地质条件的复杂多变,从管理到操作表现出了诸多方面的不适应。致使综采工作面时常出现输送机上串下滑现象,从而影响安全生产。
2.导致刮板输送机上串下滑的因素从技术及现场实际问题分析,综采刮板输送机,卜串下滑是诸多因素造成。其主要素有:(1)综采工作面倾角与伪斜比例之问的关系;(2)合理控制架向问题;(3)管理人员现场控制正规作业问题;(4)工作面的质量标准化水平。述造成刮板输送机匕串下滑诸多因素,在特定情况下,是相互作用、积累转化和相互制约。
3.控制刮板输送机上串下滑方法及措施实践证明,任何单一因素均有可能构成刮板输送机上串下滑。
二、措施
1.合理确定工作面倾角与伪斜的比例综采工作面倾角大小与伪斜比例,根据理论与实践研究表明,主要有以下几方面:(1)倾斜大于的工作面,刮板输送机在条件许可的情况下,可调整伪斜比例,使工作面伪斜角大体为煤层倾角的一半,如果加上正规循环的回采,控制刮板输送机应该不会有问题;(2)工作面过断层时液压支架坡度以~为宜,最大不超过;(3)工作面坡度在以下时,超前距与上下顺槽落差比例为1:1;(4)工作面坡度在~时,超前距与上下顺槽落差比例为1:2;(5)工作面坡度在以上时,超前距与上下顺槽落差比例为1:4。工作面坡度根据矿地质预报,理论与现场实际结合,超前距离保持在8~l0m为宜。适当的伪斜比例和适当的架向调整是保证架向的基本因素。超前距适当,刮板输送机与工作面形成的架向角度容易调整和控制。
2.合理控制架向合理控制架向是控制刮板输送机窜滑的重要因素。实践反复证明,工作面做不到平、直、净,长划质量低劣,直接形成上窜下滑趋势,造成影响提效、威胁安全的恶性循环。工作面直平,首先要刮板输送机直;另外,截齿锐利,保证吃刀深度也很关键。架向所形成的推移方向是刮板输送机窜滑的主要外力,解决架向问题也就成了综采管理中控制输送机上窜下滑的关节点。根据现场实际,能够控制好工作面上下机头各20组支架架向调正,输送机上窜下滑问题基本能够控制。
3.推进工作面质量标准化工作面的质量标准化水平是管理者水平的体现,更是工作面刮板输送机控制的内在因素。现场管理到位,即使煤层倾角大,支架与顶板垂直支护状态使支架支撑中心下移,增加了操作难度,但在回采管理中,管理者若能对工作面情况全部清楚,把影响生产和安全的问题提前想到,安全生产将大大的改善。
4.综放工作面由于回踩工艺的特殊性,在工作面支架的煤帮侧和采空区侧各安装一部输送机(以下简称前溜和后溜),给生产管理带来较大难度。在工作面回采推进过程中,由于种种原因,曾出现前后溜同时上下窜等现象,造成前后溜子底槽回头煤量大,增加设备运行阻力、缩短其使用寿命;使支架错茬 、倾斜,生产陷入困境,甚至导致工作面停产。控制综放工作面输送机上下窜,强化现场管理,推行正规循环作业方式显得极为重要,在处理过程中运用一些应急手段和施工方法,值得借鉴。
经过研究和分析认为,既有主观因素,也有客观原因:
(1)现场管理粗糙,对工作面支架和溜子移动轨迹分析不细。支架在降架过程中,未能做到带压擦顶移架,支架有下滑趋势;后部输送机煤量大,负荷较大,在电机启动的瞬间以及运行过程中,溜子将和负载合成一个整体,利用溜子的余链向下滑动。
(2)支架与后溜的连接为柔性连接,连接链条松动,为后溜提供了下滑的余地。同时后溜晕煤量,由于低槽刮板和链子的摩擦反力,使溜子始终有下窜的趋势,溜子的下滑使拉后溜链子及防滑链始终处于张紧状态,对支架的后部沿倾向和走向产生一种向后的拉力,使支架尾部向倾斜。而支架的调斜直接造成前溜上窜,形成后溜下窜支架调斜前溜上窜的恶性循环。
(3)倾斜工作面在回采过程中,前后部溜子在运行过程中,支架在降架拉移过程始终有向下的分力,给其下滑提供了条件。
(4)倾斜综放面的回采工艺中,由于采煤机进刀方式,移架方式顺序、推前溜拉后溜顺序方式的不同,是造成前后溜上下窜的主要因素。
5.控制处理方法及效果针对现场情况,采取不同的方法,改变移架过程中支架的受力状态,控制前后溜的上下窜来达到目的。(1)将工作面伪斜开采,根据开采实践,倾角在20~25度、长度在85~150米的工作面,采取运输巷超前回风巷8~12米、伪斜3~5度开采,能减小支架和溜子向下的分力,抑制其整体下滑趋势, 不会造成溜子上窜;(2)在移架和拉后溜之前,安排人员对架前架后的浮煤清理干净,减小支架和后溜的移设阻力;(3)当前后溜下窜时,工作面在推进过程中,前后溜的移设严格从机头向机尾的顺序保持单向移溜;当前后溜上窜时,前后溜的移设则按反方向进行;(4)采用合理的采煤机进刀、割煤方式,移架方式采用单架依次顺序式或分组整体依次顺序式半卸载带压擦顶移架,达到控制支架下窜趋势的目的。
采取以上措施并坚持推行正规循环作业,支架及前后留的上下窜趋势将得到控制,生产也由此实现稳产高产的局面。
三、结语
倾斜综放工作面前后溜上下窜的控制,从支架的选型设计,到切眼的安装布置、工作面设备配套以及回采工序在时间上和空间上的优化组合等一系列问题,需要在现场强化管理,生产实践中不断总结经验。(1)在设备的配套上,应全盘考虑,统寿安排,减小由于配套失误带来的损失。要求前推溜推杆和支架底座箱间隙要小,让支架和前溜连为一体,控制前溜上下窜;同时根据工作面倾角的大小,安设支架放倒防滑千斤顶。(2)坚持推行正规循环作业,采用合理的采煤机进刀割煤方式和移溜方式。根据工作面前后溜与转载机搭接情况,坚持单向顺序上行或下行进行推前溜和接后溜工作,当溜子下窜时上行移溜,当溜子上窜时反方向进行。(3)采用合理的移架方式,坚持带压擦顶移架,保证支架初撑力谨防支架上下窜,同时及时调整支架,使支架定向前移,不前倾后仰、不上下歪斜。(4)倾斜综放面采用歪斜开采,并根据工作面长度、倾角的变化及时调整歪斜角度和运输巷超前回风巷的距离,并不断总结经验,使工作面实现安全正常回采。(5)加强对职工的素质教育以及岗位技能培训,积极开展岗位技能比赛及技术比武活动,提高操作水平。对待现场中出现的问题,应及时调整,避免事态的进一步扩大。
1.深松作业的优势
1.1深松可以使耕层疏松绵软、结构良好、活土层厚、平整肥沃,也可使固相、液相、气相比例相互协调,满足作物生长发育的要求。
1.2深松可以创造出良好的发芽种床或苗床。对旱作来说,要求播种部位的土壤比较紧实,以利于保墒和种子萌发。而对覆盖种子的土层来说,则要求松软,以利于透水、透气,促进种子发芽出苗,即所谓“硬床软被”。
1.3深松可以清理田间残茬杂草,掩埋肥料。农作物生长需要一定的耕作深度,一般的耕作深度只有12cm左右,不能很好地翻松土壤。长此以往,熟土层厚度减少,犁底层厚度增加,难以满足农作物生长发育时对土壤营养的需求,蓄水保墒能力也显下降,使粮食产量受到影响。
1.4深松可以有效地打破多年来犁耕或灭茬所造成的坚硬犁底层,有效地提高土壤的通水、透气性能,利于作物根系深扎。全方位深松作业的深松深度可达35~50cm,这是其它深松机和铧式犁达不到的深度,能够充分打破犁底层。深松作业是目前工程技术中极为有效的蓄水措施。
1.5深松只松土、不翻土,特别适于黑土层浅且不宜翻地作业的地块,可以配合机械灭茬,进行一次性耕整地作业。传统耕作法由于耕层浅,只有13~22cm,犁底层透水性差,雨水不能很快进入耕层,形成径流而流失。通过深松可使雨水和雪水下渗,增强雨水渗入速度和数量,并保存在0~150cm土层中,形成巨大土壤水库,使伏雨、冬雪春用、旱用,确保播种墒情。一般来说,深松比不深松的地块在0~100cm土层中可多蓄35~52mm的水分,0~20cm土壤平均含水量比传统耕作条件―般增加2.34%~7.18%,可有效实现天旱地不旱,一次播种拿全苗,对解决旱区农业制约瓶颈,促进农业生产发展起重要的推动作用。
1.6深松可有效地排涝和排除盐碱,对半干旱盐碱地块及草场特别适宜。
1.7全方位深松犁耕阻力小,工作效率高,作业成本低。全方位深松机由于工作部件结构特性,其工作阻力显著小于凿式深松和铧式犁耕翻,降低幅度达1/3。由此带来工作效率更高,作业成本降低,一般地块每ha耗油仅达10.5L,作业成本90元左右,工作效率因机型不同每天可达5~15ha。
2.深松作业的形式
机械化深松按作业性质可分为局部深松和全面深松两种,按作业机具结构可分为凿式深松、铲式深松、振动深松等。不同深松机具因结构特点不一,作业性能也有一定差异,适用土壤及耕地类型也有一定的变化。一般来讲,以松土、打破犁底层作业为目的的常采用全面深松法,以打破犁底层、蓄水为主要目的的常采用局部深松法。有些种类的机具兼有局部深松和全面深松的特点,如全方位深松机、振动深松机等,具有犁耕阻力小、松土效果好、蓄水保墒能力强、松土深度大等特点,近年来被广泛应用。
3.深松作业的原则
3.1使用动力要与作业机具配套,以保证足够的动力,从而达到深松深翻要求。深松作业一般要求以36Kw以上拖拉机为动力,配置相应深松机具进行。深松机械有单独的深松机,也可以在综合复式作业机上安装深松部件,或中耕机架上安装深松铲进行作业。
3.2深松深度可根据不同目的、不同土壤质地来确定。一般用于渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱,应选用50cm松土深度。耕层深厚、耕层内无树根、石头等硬质物质的地块宜深些,否则宜浅些。深松作业以打破犁底层、蓄水保墒(排涝)为目的,因此,深度应以35~45cm为宜,不宜过浅小于30cm。
3.3作业季节土壤含水量较高、比较粘重的地块不宜进行全面深松作业,尤其不宜采用全方位深松机作业,以防翌年出现坚硬干结的垡条而无法进行耕作。
3.4机具作业入土时应随机车行进入土,机具地头机械出土。