郭王斌

（晉煤集團(tuán)寺河煤礦二號井，山西 晉城 048019）

1 概 述

晉煤集團(tuán)寺河煤礦二號井153208 巷位于井田北部，巷道東部為153304 綜采工作面，南部為盤區(qū)大巷，西部為153205 巷，北部為實煤區(qū)。

153208 巷設(shè)計長度為1400m，巷道斷面規(guī)格為寬×高=4.5×3.5m，巷道沿15#煤層底板平行掘進(jìn)。153208 巷采用EBZ263 型掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，采用DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)運(yùn)煤。截至目前153208 巷已掘進(jìn)340m。

153208 巷安裝的DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)最大運(yùn)輸距離為300m，運(yùn)輸能力為250t/h，運(yùn)輸速度為2.1m/s。該輸送機(jī)主要由電機(jī)、減速機(jī)、滾筒（卸載滾筒、卷帶滾筒、尾滾筒等）、阻燃輸送帶、托輥（上托輥、底托輥）、H 架、清帶器、各類保護(hù)裝置等部分組成。該輸送機(jī)采用雙電機(jī)驅(qū)動方式，電機(jī)功率為40kW，輸送帶為鋼芯阻燃輸送帶，輸送帶寬度為0.8m。

2 巷道掘進(jìn)前期運(yùn)輸現(xiàn)狀及問題分析

2.1 工作面運(yùn)輸現(xiàn)狀

（1）153208 巷掘進(jìn)期間在巷道內(nèi)安裝一部DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)。輸送機(jī)機(jī)尾與掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載搭接，機(jī)頭與盤區(qū)帶式輸送機(jī)搭接，從而進(jìn)行聯(lián)合出煤。

（2）巷道掘進(jìn)前期工作面煤矸運(yùn)輸效率相對較差，主要表現(xiàn)在以下幾方面：① 輸送機(jī)運(yùn)輸期間巷道內(nèi)撒煤現(xiàn)象嚴(yán)重，每班需安排兩名專職人員對輸送機(jī)兩側(cè)巷道進(jìn)行清理。② 輸送帶磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，在煤矸運(yùn)輸時增加了輸送機(jī)電機(jī)負(fù)荷。通過統(tǒng)計在前期巷道掘進(jìn)時，因電機(jī)超負(fù)荷現(xiàn)象，發(fā)生電機(jī)燒毀事故2 起，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)43 萬元。③DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)輸送帶采用機(jī)械式對接，掘進(jìn)前期經(jīng)常出現(xiàn)輸送帶受力不均現(xiàn)象，造成輸送帶在接頭處斷帶事故4 起。

2.2 問題分析

通過技術(shù)研究分析，153208 巷掘進(jìn)期間出現(xiàn)的運(yùn)輸問題主要是由于輸送機(jī)跑偏現(xiàn)象造成。輸送機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時，輸送帶水平方向、垂直方向受力處于平衡狀態(tài)；當(dāng)輸送機(jī)跑偏時，輸送帶出現(xiàn)受力不均現(xiàn)象，輸送帶向受力大的一側(cè)跑偏。輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏原因主要有以下幾方面：

（1）安裝質(zhì)量差。由于輸送機(jī)在安裝時受安裝技術(shù)水平、安裝環(huán)境等影響，導(dǎo)致輸送機(jī)安裝后輸送機(jī)頭、尾滾筒中心線不在同一條水平線上，輸送機(jī)在運(yùn)輸時輸送帶產(chǎn)生扭矩，導(dǎo)致輸送帶跑偏。

（2）托輥質(zhì)量不合格。輸送帶主要通過主副滾筒、托輥摩擦作用進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，由于輸送機(jī)安裝距離長，輸送機(jī)安裝的托輥數(shù)量多，掘進(jìn)巷道中采用的輸送機(jī)相對陳舊，部分托輥出現(xiàn)曲面裂紋、變形等現(xiàn)象，若同一組托輥中出現(xiàn)不合格托輥時，會造成輸送帶兩側(cè)托輥斜向上作用力不同，從而造成輸送帶向作用力小的一側(cè)跑偏。

（3）調(diào)偏裝置效果差。DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)主要采用調(diào)偏托輥進(jìn)行輸送帶跑偏調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的調(diào)偏托輥安裝在H 架上，當(dāng)輸送帶出現(xiàn)跑偏時跑偏托輥對跑偏輸送帶起到阻擋作用，防止跑偏加劇，但是傳統(tǒng)跑偏托輥無法起到微調(diào)作用，在輸送機(jī)運(yùn)輸物料時防跑偏效果差。

3 新型彈力調(diào)偏托輥設(shè)計應(yīng)用

為了提高帶式輸送機(jī)穩(wěn)定性，防止輸送機(jī)跑偏現(xiàn)象，晉煤集團(tuán)寺河煤礦二號井機(jī)電管理部通過技術(shù)研究，設(shè)計了一套新型彈力調(diào)偏托輥，并進(jìn)行實際應(yīng)用。

3.1 新型彈力調(diào)偏托輥結(jié)構(gòu)

（1）新型彈力調(diào)偏托輥總長度為0.8m，托輥直徑為0.25m。該托輥主要由橡膠輥、滾動軸承、強(qiáng)力復(fù)位彈簧、骨架密封、中間固定銷、內(nèi)套、骨架密封、軸承蓋、防塵套、中心軸等部分組成，如圖1 所示。

圖1 新型彈力調(diào)偏托輥剖面結(jié)構(gòu)示意圖

（2）中心軸共計兩根且對稱布置，兩根中心軸采用強(qiáng)力復(fù)位彈簧連接，彈簧長度為0.25m，彈簧最大允許拉伸長度為0.3m。在彈簧中部安裝一個固定銷，且與內(nèi)套固定。

（3）內(nèi)套兩端設(shè)有中心軸限位槽，限位槽寬度為0.1m，深度為0.3m，內(nèi)套外表面通過滾筒軸承與橡膠輥連接。輸送機(jī)運(yùn)行時橡膠輥通過軸承進(jìn)行轉(zhuǎn)動。

3.2 新型彈力調(diào)偏托輥安裝

新型彈力調(diào)偏托輥安裝在輸送帶固定架上，安裝間距為50m，托輥安裝后確保托輥中心面與輸送帶中心面重合，且彈力自動調(diào)偏托輥1 中心軸線與輸送帶的中心面垂直。如圖2 所示。

圖2 新型彈力調(diào)偏托輥安裝平面示意圖

3.3 工作原理

（1）當(dāng)輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象時，輸送帶中心面與彈力調(diào)偏托輥中心面出現(xiàn)偏差，且在輸送帶帶動下跑偏托輥失去平衡狀態(tài)產(chǎn)生擺動，從而使托輥中心軸與橡膠輥不同軸。

（2）當(dāng)輸送帶跑偏帶動橡膠輥使其與中心軸發(fā)生位移，最大位移為0.3m。隨著輸送帶繼續(xù)跑偏，在橡膠輥的帶動下強(qiáng)力復(fù)位彈簧出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，并向輸送帶跑偏一側(cè)張拉。

（3）當(dāng)強(qiáng)力彈簧拉伸一定距離后，彈簧及時收縮使彈力自動調(diào)偏托輥向相反方向擺動復(fù)位，以重新達(dá)到平衡狀態(tài)，即產(chǎn)生了自動調(diào)偏作用。

（4）由于中間的強(qiáng)力復(fù)位彈簧的作用，使得帶式輸送機(jī)新型彈力自動調(diào)偏托輥調(diào)偏力增強(qiáng)，從而調(diào)偏效果大大提高。在使用過程中中心軸限位槽與定向塊相互作用起到定向和限制偏移距離的目的，從而控制調(diào)偏的幅度。

4 新型彈力調(diào)偏托輥優(yōu)缺點(diǎn)及實際應(yīng)用效果分析

4.1 裝置優(yōu)缺點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)簡單。新型彈力調(diào)偏托輥結(jié)構(gòu)相對簡單，每根托輥成本費(fèi)用為120 元，與傳統(tǒng)調(diào)偏托輥相比成本費(fèi)用低，而且該托輥可用于采掘工作面各種型號的帶式輸送機(jī)中，實用性強(qiáng)。

（2）調(diào)偏效果好。與傳統(tǒng)調(diào)偏托輥相比該托輥安裝在輸送帶下方，當(dāng)輸送帶出現(xiàn)小幅度跑偏時，彈力調(diào)偏托輥可及時進(jìn)行調(diào)偏，且調(diào)偏作用力強(qiáng)，調(diào)偏效果好。

（3）安裝數(shù)量少。傳統(tǒng)調(diào)偏托輥安裝在皮帶架上，每兩根一組，每隔20m 安裝一組，整個輸送機(jī)需安裝10 組。而采用新型彈力調(diào)偏托輥時每50m 安裝一根，共計安裝4 根即可，減少了調(diào)偏托輥數(shù)量，降低了托輥成本費(fèi)用。

（4）新型彈力調(diào)偏托輥在實際使用中還存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：① 新型彈力調(diào)偏托輥中的強(qiáng)力彈簧在長期拉伸、收縮作用下出現(xiàn)失效現(xiàn)象，需定期進(jìn)行更換；② 由于輸送帶與橡膠輥長期接觸摩擦，導(dǎo)致橡膠輥與輸送帶之間摩擦力減小，從而降低了托輥調(diào)偏效果。

4.2 實際應(yīng)用效果分析

153208 巷掘進(jìn)至320m 處時安裝第二部DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)，機(jī)電部對二部輸送機(jī)安裝了新型彈力調(diào)偏托輥。截至2019 年11 月17日，153208 巷已掘進(jìn)至580m。通過二部輸送機(jī)與頭部輸送機(jī)對比分析發(fā)現(xiàn)，二部輸送機(jī)安裝新型彈力調(diào)偏托輥后，帶式輸送機(jī)跑偏現(xiàn)象得到有效改善，在后期巷道掘進(jìn)中二部帶式輸送機(jī)未出現(xiàn)因輸送機(jī)跑偏造成輸送帶斷帶、電機(jī)燒毀等事故，全年可降低輸送機(jī)維修費(fèi)用達(dá)40 余萬元。

5 結(jié)束語

晉煤集團(tuán)寺河煤礦二號井機(jī)電管理部針對153208 巷安裝的DSJ80/40/2×40 型帶式輸送機(jī)跑偏現(xiàn)象，設(shè)計了一套新型彈力調(diào)偏托輥。通過實際應(yīng)用效果來看，該新型托輥具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)防跑偏托輥相比具有較好的防跑偏效果，保證了掘進(jìn)巷道帶式輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，取得了顯著應(yīng)用成效，具有很好的推廣意義。