风动撒沙器的设计与运用

时间：2024-05-20

张政委

河南煤业化工集团鹤煤公司十矿，河南鹤壁 458000

鹤煤十矿目前井下运煤系统采用的是胶带输送机运煤，在正常的回采以及煤巷掘进过程中，受到矿井水的影响，以及正常运煤洒水除尘，使得皮带上有稀煤，稀煤使得皮带与滚筒上不能干燥，导致皮带与滚筒之间的摩擦力大大下降，从而在正常操作胶带输送机时不能使其正常运转，往往靠人工往滚筒上撒沙，增加其摩擦力使得胶带输送机正常运转，效率低下，而且在人工撒沙的过程中很容易造成人员受伤，影响了正常生产，本文通过自行设计利用风力自动撒沙器、人工操作风管阀们的原理从而实现自动撒沙，改变了人工撒沙的生产效率低、安全系数低的方式，从而保证了胶带输送机的正常运转，保障了安全生产。

1 项目实施背景

目前鹤煤十矿正在施工的1305工作面沿煤层顶板施工，施工过程中局部地区有水，下顺槽现铺设有一部胶带输送机，掘进头铺设刮板输送机，达到一定距离再延长胶带输送机，掘进过程中往往在出煤时胶带输送机不能够正常运转，需要靠人工向皮带滚筒上撒沙来使得胶带输送机的正常运转，这样既浪费时间，造成生产效率下降，而且容易出现因为胶带输送机司机与胶带输送机距离较近，而被胶带与滚筒夹住手臂、衣服，造成人员伤亡，人工处理该项问题时的不安全系数极高。因此，在滚筒附近必要位置安设撒沙器，是减少此类伤亡事故的迫切要求。通过安装撒沙器，使其通过自动向滚筒上进行撒沙（如图1），从而增加皮带与滚筒之间的摩擦力，达到安全生产的目的。

2 项目实施过程

为了减少胶带输送机司机在处理因为胶带与滚筒之间摩擦力达不到而造成运转缓慢或运转不动的问题，根据胶带输送机的设计学理念中的力学原理，以增加滚筒与皮带之间的摩擦力为主要解决方案，胶带输送机司机向胶带与滚筒之间撒沙为主要的处理办法，进而达到增加其之间的摩擦力，使胶带输送机达到正常的运转效率，恢复其生产能力，节约处理问题的时间，提高生产效率。

受到胶带输送机的胶带与滚筒之间空间影响，只能采用外接动能的方式，来达到向胶带与滚筒连接处撒沙的目的。于是我们通过多次研究和实验，终于自行设计成功了风动撒沙器，经投入使用后，效果非常好。

主要设计方法：在一根1m长的4寸钢管一侧打上8个Φ5mm孔，另一侧焊接3根70mm长的6分钢管，6分钢管间距为250mm左右（可适当调整），6分钢管直接通向4寸钢管内部，进入4寸钢管内部的6分钢管长短距离为20mm左右（可适当调整），进入4寸钢管内部的6分钢管进行封口，并在6分钢管下方打一个Φ5mm孔；在这根1m长的4寸钢管一端封口，另外一段焊接一段400mm长的4寸钢管，不焊接的一端要增加封盖，要求封盖拆卸容易（向里面灌入沙子时打开封盖，不用时就将其封紧），要求焊接的钢管与4寸钢管的夹角为135°，且焊接的4寸钢管一侧焊接60mm长1寸钢管，1寸钢管直接通向4寸钢管内部，1寸钢管进入4寸钢管内部的距离为40mm，并且进入4寸钢管的1寸钢管连接90°弯头，弯头口朝向1m的4寸钢管方向。要求焊接在4寸钢管上的1寸钢管、6分钢管的外端分别用一根1寸的钢丝风带和一根6分的钢丝风带并联（如附图所示），分别将2根钢丝风带的另外一段连在接在风管上，并在连接处增加一闸门，控制风流开关。

图1

在皮带输送机的保护装置发出打滑信号后，皮带输送机司机立即开通连接风管的闸门，使其风流从1寸钢丝风带通过焊接在4寸钢管上几个连接管道进入撒沙器内部，风流进入1寸管内从1寸弯头吹出，将沙子吹进4寸钢管内部，此时3个从6分钢管吹出的风流把4寸钢管底部的沙子吹动，当风流压力继续加大时，由于向心力的作用迫使沙子从8个Φ5mm孔内排出，在此操作过程中，撒沙器的安装位置要恰当，能够使从撒沙器内部出来的沙子吹到皮带滚筒上，随着滚筒的转动，使得沙子存放到皮带滚筒与皮带之间，从而增加其摩擦力，另外风管的控制开关要安放在胶带输送机的开关按钮处，便于胶带输送机司机的操作，从而达到胶带输送机正常运转的目的。

3 项目实施效果的评价

风动撒沙器利用的材料简单，属于煤矿中的常用材料，可以从回收的物料中找到，而且成本费用低，便于在煤矿中推广。风动撒沙器操作程序简单，可以由胶带输送机司机在正常操作胶带输送机过程中独自一人便可以完成操作程序。该项装置在普通矿井中使用，也可在高瓦斯矿井中使用，因为其设计原理避免以往的电能为动能源，而是采用的风能为动能源，无需考虑矿井防爆。并且这是矿井的井下运输设备中，首次采取远距离处理设备不安全隐患的设计，安全系数达到100%。

与以往人工向胶带输送机上进行撒沙比较，不仅保证了人员的安全，而且节省时间，对胶带输送机的正常运转起到了很好的效果，为带动煤矿的高效、高产发展起到了很大的作用。