一、項目背景
綜采工作面片幫、冒頂產(chǎn)生的大塊煤矸運輸至轉(zhuǎn)載機進料口時會經(jīng)常出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象，后續(xù)煤流不斷堆積造成運輸機超載，甚至是壓死。以往的解決方式是：閉鎖停機后人員進入運輸機內(nèi)用大錘或風鎬處理，對于體積較大的煤塊，處理難度大，而采用單體壓裂大塊煤矸處理時間較長，且給操作人員帶來安全隱患。
二、研究內(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力源的工作面轉(zhuǎn)載機進料口破大塊裝置。
1.結(jié)構(gòu)組成
(1)機械部位設(shè)計
根據(jù)礦井生產(chǎn)實際情況，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)計出破大塊裝置基本骨架，主要為分五個部分：底座、轉(zhuǎn)向座、大臂、前臂、錘頭。主要目標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)載機進料口破大塊裝置示意圖見下圖。
轉(zhuǎn)載機進料口破大塊裝置示意圖
(2)遠程無線遙控操作研究
根據(jù)現(xiàn)場實際需要設(shè)計了一套無線遙控操作系統(tǒng)，可實現(xiàn)對破大塊裝置的遠程無線遙控。
無線遙控器實物及工作原理圖
2.基本原理
先通過按鍵給CPU處理電路下發(fā)對碼請求，對碼成功后，遙控器CPU就可以實現(xiàn)無線模塊和控制器進行通訊，此時通過操作按鍵給遙控器的CPU下達操作控制或參數(shù)設(shè)置指令，CPU使用預先訂好的技術(shù)協(xié)議通過無線模塊和控制器進行通信，來實現(xiàn)對破大塊裝置控制器操作控制，進而控制破大塊裝置動作。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)即可對大塊煤矸進行破碎。
3.工作過程
本裝置利用高壓乳化液作為動力，通過無線遙控器遠程遙控電磁閥控制閥組的動作，精確定位破碎錘的位置及方向，重載沖擊實現(xiàn)大塊定位和破碎。采煤機破煤后，工作面產(chǎn)生的大塊煤矸形成具有不可預見性，經(jīng)過運輸機至轉(zhuǎn)載機進料口后，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轉(zhuǎn)載機進料口大塊煤矸進行沖擊破碎。
三、應用效果
該裝置制作成本低，充分利用了現(xiàn)有的油缸、鋼板，推廣價40萬元/臺。未使用該裝置前，每個生產(chǎn)班(8小時)出現(xiàn)進料口卡堵大塊煤約3次，采用風鎬大錘處理時間平均約為30分鐘，影響生產(chǎn)時間，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)濟效益明顯。
同時，該裝置可遠程無線控制，運輸機司機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，避免人員進入運輸機和轉(zhuǎn)載機的危險區(qū)域，投入后極大地減輕了工人的勞動強度，保障安全生產(chǎn)，增加煤礦產(chǎn)能。
