煤矿井下煤车处理系统设计与优化
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完成单位:平煤天安煤业股份有限公司十一矿
登记编号:ZSCX-MT2019-J2-20
登记年份:2019
发布时间:2019-12-31
成果主要完成人
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项目概况
1、立项背景
平煤股份十一矿煤矸车处理站,是利用矿车从新副井提升至翻罐笼矸石山进行翻矸的系统。首先将井下矸石、零散煤等杂物装入矿车,经新副井罐笼提升至地面,再用电车运送至指定的矸石场,借助于卸载架的作用,将矸石卸至矸石山。这种翻矸系统,时间长、效率低、矿车周转较慢,难以满足正常的生产用车,且对当前环保形势格格不入。
为此,我们在﹣593石门皮带第一道联巷了安装了前倾式翻矸机,解决了矿车翻矸的不便因素,能够在井下直接处理巷道维修、拉底作业、水仓清理等产生的零散煤。它具有结构简单、易于安装,且操作简单等优势。
随着国家环保形势更加严峻,我矿进一步提出散煤、水煤不落地的环保生产理念,根据这一理念我队在﹣593石门皮带第一道联巷了安装了前倾式翻矸机、一台普通带式输送机,直接与主运输皮带相搭接,但是在使用过程中发现该翻车系统未设计停电闭锁装置、且原设计翻车机重心偏移矿车前翻、空载后翻的设计,由于翻转速度极快不易操作,容易造成堆积散煤,为此我们设计在翻车机在其框架左侧面增设安全销,增加了非工作状态下检修人员的安全性,对翻车机改进并增加了无极变速机驱动、链条传动、电力液压制动器同步制动。设计安装了集中控制箱,集成了转运皮带、无极变速机及电力液压制动器的控制,一名操作人员即可操作翻车机前翻后翻、皮带起停及闸起闸落。不仅提高了效率,还提高了人员操作及处理故障时的安全性,因翻车机翻转需要,翻车机下方低于大巷路面2米,由于大巷外侧水沟渗水和防尘水流入极易造成翻车机下方水位增高,制约翻车机工作,为此我们在平台下安装自动排水泵,通过上下水位传感器即可实现自动化排水。
2、详细科学技术内容(技术、原理、技术方案 和主要指标)
在﹣593石门皮带第一道联巷了安装了前倾式翻矸机(附图一)、一台普通带式输送机,直接与主运输皮带相搭接,该翻车机是底卸式无动力卸载设备,它是由底盘、支撑座、刹车与操作装置、翻矸架总承、减振装置、保护装置、 固定部分等组成。该翻矸机轨道与大巷运输轨道联接,1吨矿车通过自溜式或动力推进式进入翻矸机,借助矿车进入翻矸架总承时的冲击力,带动翻矸架总承向前倾斜,并带动翻矸架总承与矿车一起向前翻转,以将矿车中的矸石、散煤卸入翻矸机底部的普通带式输送机皮带上,运输至主运输皮带;
由于翻车机的偏心设计造成的重量偏离原理,使翻矸机与矿车通过自身重量将翻矸架翻转回原位置,从而实现自动卸载回位。该设备占用空间小,操作简便。但是在使用过程中发现该翻车系统未设计停电闭锁装置、且原设计翻车机重心偏移矿车前翻、空载后翻的设计,由于翻转速度极快不易操作,容易造成堆积散煤,为此我们设计在翻车机在其框架左侧面增设安全销,增加了非工作状态下检修人员的安全性,对翻车机改进并增加了无极变速机驱动、链条传动、电力液压制动器同步制动(附图2)。设计安装了集中控制箱,集成了转运皮带、无极变速机及电力液压制动器的控制,一名操作人员即可操作翻车机前翻后翻、皮带起停及闸起闸落。
优化改进后的翻车系统不仅提高了效率,还提高了人员操作及处理故障时的安全性,因翻车机翻转需要,翻车机下方低于大巷路面2米,由于大巷外侧水沟渗水和防尘水流入极易造成翻车机下方水位增高,制约翻车机工作,为此我们在平台下安装自动排水泵,通过上下水位传感器即可实现自动化排水。目前我国许多煤矿矸石、散煤运输、卸载困难。出现一系列环保问题等问题。为解决这一技术难题,我们设计并优化翻车机,研制了自动化翻车机,通过现场应用,解决了矿车周转难得问题,并有效的提高了工作效率,减轻了工人的劳动强度,保障了安全性能,形成了具有实际应用价值的发明。
3、该项目与当前国内同类研究、同类技术的综合比较
利用增前倾式翻车机加无极变速机驱动、链条传动、电力液压制动器同步制动。并设计安装了集中控制箱,集成了转运皮带、无极变速机及电力液压制动器的控制,一名操作人员即可操作翻车机前翻后翻、皮带起停及闸起闸落,不仅提高了效率,还提高了人员操作及处理故障时的安全性。
目前我国许多煤矿矸石、散煤运输、卸载困难。出现一系列环保问题等问题。为解决这一技术难题,我们设计并优化翻车机,研制了自动化翻车机,通过现场应用,解决了矿车周转难得问题,并有效的提高了工作效率,减轻了工人的劳动强度,保障了安全性能,形成了具有实际应用价值的发明。
该设备具有如下特点:
1)操作简便,安全可靠,节省人力物力;
2)投资少,效果明显;
3)运行及时可靠。
4、创新点
前倾式翻车机加无极变速机驱动、链条传动、电力液压制动器同步制动。并设计安装了集中控制箱,集成了转运皮带、无极变速机及电力液压制动器的控制,一名操作人员即可操作翻车机前翻后翻、皮带起停及闸起闸落,本系统保留了设备原先手动控制方式,保证了即使系统出现故障,也可以在手动控制下实现正常翻车,解决了矿车周转难得问题,并有效的提高了工作效率,减轻了工人的劳动强度,保障了安全性能,形成了具有实际应用价值的发明。YB7.5 YE7.5XW5-1型无极变速机驱动、链条传动、以及BYW25-400/121E型号电力液压推杆制动器制动并设计安装了KXJS-2/1140(660)型号煤矿用带式输送机保护控制装置控制箱集中控制.
二、新增利润
1.如果不进行优化设计将会增加检修维护设备及操作人员每年至少增加1名检修工进行维护及6名操作人员,按每人每年5万元薪资计,从17年直今已经1年,共计节省工资总额35万元。
2.调整后每年可减少事故时间按30小时计算,事故抢修人员工时,共计少投入1.9元.
3.按照我队现翻车数量,每班翻车100车,一天可翻300车每年可翻车108000车,按照2车出散煤1吨,按当前煤价格每吨煤按售价400元计算,54000×400元共计产生效益总额2160万元.
4.按照少投入环保设施一套6万元。
6、社会效益和安全效益情况
该系统的设计优化在本矿成功研制和应用,此次安装具有设计,创新机电工程技术设计思路,减少环保设施的投入符合现场条件,运行效果有较为明显。投入运转以来,运行基本正常。解决了矿车周转难得问题,并有效的提高了工作效率,减轻了工人的劳动强度,保障了安全性能,形成了具有实际应用价值的发明。