在综采放顶煤工作面设备的整体配套布置中,转载机两侧骑跨有ZT22500/23/40D型端头支架一组,在转载机单边槽受料区段和端头支架左侧,搭接有前、后部刮板运输机,转载机则担负着整个工作面的原煤运输。当工作面向前推进时,端头支架、转载机和前、后部刮板运输机之间会随着工作面的推进方向相互循环交替向前移动。转载机在运输时为防止较大的煤块进入主运输系统,中部安装有PCM400型锤式破碎机,所以在转载机的受料区段,普遍被称之为“老虎口”,如果在此范围进行作业的人员一旦疏忽进入转载机内,将会造成重大的人身伤亡事故。
该防护装置主要由连杆伸缩机构和防护链组成,无需人员操作,可随工作面各设备的交替移动而自动伸展和收缩,实现对设备交替移动所产生不断变化的空间段进行全断面实时安全防护,能将工作面作业人员与转载机安全隔离。
伸缩装置两端的连接机构与固定架的矩形导轨配合,可进行前、后、左、右、上、下不同方位进行自行调整,对于工作面因设备上窜下滑产生的位移能够自动适应,满足现场使用要求。伸缩装置的一端可摘卸,在工作面设备停机检修时,可摘除一端收缩并悬挂于固定架的专用挂架上,不占用空间,方便人员通行及物料的转运。
该防护装置主要由连杆伸缩机构和防护链组成,无需人员操作,可随工作面各设备的交替移动而自动伸展和收缩,实现对设备交替移动所产生不断变化的空间段进行全断面实时安全防护,能将工作面作业人员与转载机安全隔离。
伸缩装置两端的连接机构与固定架的矩形导轨配合,可进行前、后、左、右、上、下不同方位进行自行调整,对于工作面因设备上窜下滑产生的位移能够自动适应,满足现场使用要求。伸缩装置的一端可摘卸,在工作面设备停机检修时,可摘除一端收缩并悬挂于固定架的专用挂架上,不占用空间,方便人员通行及物料的转运。
结合现场实际情况,根据前后部运输机、转载机和端头支架相互交替移动所产生不断变化的空间段进行设计,在空间段设计了两组“随机自动伸缩安全防护装置”。该装置主要采用连杆机构和柔性的防护网,不需要人为操作,能跟随设备的移动进行伸展和收缩,对设备循环交替移动产生的空间段进行全断面安全防护,将工作面作业人员与转载机隔离。该装置的安装布置方式见图1所示。
伸缩防护装置是由铰接销轴将若干个连板相互连接而成,可以自由伸展和收缩,收缩后的最小长度仅为260mm左右,伸展时的最大长度可达2200mm,并且在伸缩防护装置的两端分别连接万向式连接机构,作为该装置的固定基点来满足现场的需要。
伸缩防护装置靠近减速器的一端为固定不可拆卸式,其连接机构为矩形方孔,与运输机减速器固定架上的矩形导轨相连,平时不可拆卸但可沿矩形导轨水平方向调整移动。另一端靠近端头支架立柱侧为钩挂式,其连接机构为长槽形开口,钩挂在固定架的矩形导轨上可拆卸,其所钩挂的固定架与卡箍焊接并利用卡箍环抱于立柱上进行固定,由于是可摘卸的连接方式,这样可以保证在设备停机检修时可随时摘除此端,收缩并悬挂于减速器上的专用挂架上,便于进出人员和运送材料和设备部件。
隔离网由Ø8×32的圆环链链接而成,并与伸缩机构连杆的下端采用螺栓连接,悬垂吊挂形成一面隔离网,由于是柔性的,所以对于后部运输机运出来的大块煤对其也不会造成损坏,有效保护了伸缩机构。其具体结构见图2所示。
固定架的固定方式利用设备原有的基础来设计,安装固定在前、后部运输机减速器上的侧面起吊孔处。端头支架的立柱则由卡箍进行环抱固定,卡箍上焊接有固定架,固定架安设有矩形导轨,伸缩防护装置两端的连接机构可以在两条矩形导轨上水平移动,并且连接机构的摆幅可达60°,完全满足工作面设备上窜下滑所产生的位移。见图3所示。
创新点 1:结构简洁,无需人员操作,可随着工作面的推进和设备的交替移动自动伸缩。
创新点 2:隔离网由圆环链相互链结为网格状,悬垂吊挂,可跟随装置的变化自动对空间段全面防护,可有效防止人员进入。
创新点 3:防护装置的其中一端可拆卸,在工作面设备检修时摘除此端并收缩悬挂于减速器上的专用挂架上,便于进出人员和运送材料和设备部件。
创新点 4:两端固定机构带有滑移导轨,连杆机构两端可以在导轨上前后移动调节,满足设备上窜下滑所产生的位移。
目前,本装置在综采放顶煤工作面对前、后部运输机与转载机卸料口之间的空间段进行隔离和安全防护,无需人员操作可随设备的移动自动伸展和收缩,实用性强,有效杜绝机头作业人员误入转载机而造成的伤亡事故,安全防护作用具有明显的效果,安全性能和社会效益显著,已在平朔集团各井工矿的综采工作面推广应用,也已作为工作面安全防护的标准配置。
该装置的应用,无需人员操作可随设备的移动自动伸展和收缩,对前、后部运输机与转载机之间的空间段进行隔离和安全防护,有效杜绝机头作业人员误入转载机而造成的伤亡事故,安全防护作用具有明显的效果,社会效益极为显著。
1.煤壁(未采区),2.转载机单边受料槽,3.前部刮板运输机,4.防护装置收缩状态,5.行人过桥,
6.端头支架,7.防护装置伸展状态,8.防护网,9.后部刮板运输机,10.转载机机尾,11.老塘垮落区
图1 转载机随机自动伸缩安全防护装置安装示意图
1.端头支架立柱,2.立柱固定架,3.可摘卸连接机构,4.连杆,5.隔离网,6.防护装置挂架,7.固定连接机构,8.减速器固定架,9.后部运输机减速器
图2 转载机随机自动伸缩安全防护装置结构示意图
1.固定架(固定在减速器上);2.滑移导轨;3.连接机构;4.伸缩连杆机构;5.铰接螺栓
图3 固定架、矩形导轨及连接机构示意图(俯视)
该项技术适用于综采放顶煤工作面,可对下出口工作人员与转载机之间进行有效隔离,防止人员误入转载机而造成的重大伤亡事故,具有广阔的推广应用前景和显著的社会效益,今后可作为综采设备生产厂家的安全配置,随设备进行配套将会使设备更加完善可靠。