綜采工作面運(yùn)輸系統(tǒng)大塊煤矸破碎裝置

　　一、項(xiàng)目背景

　　綜采工作面片幫、冒頂產(chǎn)生的大塊煤矸運(yùn)輸至轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)料口時(shí)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象，后續(xù)煤流不斷堆積造成運(yùn)輸機(jī)超載，甚至是壓死。以往的解決方式是：閉鎖停機(jī)后人員進(jìn)入運(yùn)輸機(jī)內(nèi)用大錘或風(fēng)鎬處理，對(duì)于體積較大的煤塊，處理難度大，而采用單體壓裂大塊煤矸處理時(shí)間較長(zhǎng)，且給操作人員帶來安全隱患。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　為解決存在的問題，研制開發(fā)以設(shè)備列車乳化泵站乳化液為動(dòng)力源的工作面轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)料口破大塊裝置。

　　1.結(jié)構(gòu)組成

　　(1)機(jī)械部位設(shè)計(jì)

　　根據(jù)礦井生產(chǎn)實(shí)際情況，在現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上，利用工字鋼、軸承、鋼板為材料，加工設(shè)計(jì)出破大塊裝置基本骨架，主要為分五個(gè)部分：底座、轉(zhuǎn)向座、大臂、前臂、錘頭。主要目標(biāo)是各部位采用鉸接的方式連接，在外力(液壓油缸)的作用下可形成轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)料口破大塊裝置示意圖見下圖。

　　轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)料口破大塊裝置示意圖

　　(2)遠(yuǎn)程無線遙控操作研究

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了一套無線遙控操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)破大塊裝置的遠(yuǎn)程無線遙控。

　　無線遙控器實(shí)物及工作原理圖

　　2.基本原理

　　先通過按鍵給CPU處理電路下發(fā)對(duì)碼請(qǐng)求，對(duì)碼成功后，遙控器CPU就可以實(shí)現(xiàn)無線模塊和控制器進(jìn)行通訊，此時(shí)通過操作按鍵給遙控器的CPU下達(dá)操作控制或參數(shù)設(shè)置指令，CPU使用預(yù)先訂好的技術(shù)協(xié)議通過無線模塊和控制器進(jìn)行通信，來實(shí)現(xiàn)對(duì)破大塊裝置控制器操作控制，進(jìn)而控制破大塊裝置動(dòng)作。使用遙控器調(diào)整錘頭至合適位置與方向后，按下破碎開關(guān)即可對(duì)大塊煤矸進(jìn)行破碎。

　　3.工作過程

　　本裝置利用高壓乳化液作為動(dòng)力，通過無線遙控器遠(yuǎn)程遙控電磁閥控制閥組的動(dòng)作，精確定位破碎錘的位置及方向，重載沖擊實(shí)現(xiàn)大塊定位和破碎。采煤機(jī)破煤后，工作面產(chǎn)生的大塊煤矸形成具有不可預(yù)見性，經(jīng)過運(yùn)輸機(jī)至轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)料口后，其最大自由面可與水平面呈任意角度，而破碎錘頭可自上而下以任意角度任意位置對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)料口大塊煤矸進(jìn)行沖擊破碎。

　　三、應(yīng)用效果

　　該裝置制作成本低，充分利用了現(xiàn)有的油缸、鋼板，推廣價(jià)40萬元/臺(tái)。未使用該裝置前，每個(gè)生產(chǎn)班(8小時(shí))出現(xiàn)進(jìn)料口卡堵大塊煤約3次，采用風(fēng)鎬大錘處理時(shí)間平均約為30分鐘，影響生產(chǎn)時(shí)間，成本較高。目前，在某礦使用此裝置1套可為企業(yè)節(jié)約資金257萬元以上，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

　　同時(shí)，該裝置可遠(yuǎn)程無線控制，運(yùn)輸機(jī)司機(jī)在工作崗位上操作遙控器即可完成大塊煤矸的定位和破碎，避免人員進(jìn)入運(yùn)輸機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)的危險(xiǎn)區(qū)域，投入后極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)，增加煤礦產(chǎn)能。