自动化工作面刮板输送机横向移动矩形模型计算方法

针对冀中能源集团郭二庄煤矿、葛泉煤矿等矿普遍存在的综采工作面刮板输送机横向弯曲推移过程中存在的弯曲段长度过长、刮板输送机装煤效果不好等实际难题,根据综采工作面刮板输送机的横向弯曲移动和纵向运输的实际状况和规律,通过建立刮板输送机横向弯曲分步移动模型,分析研究了刮板输送机横向分段推移时弯曲段的形成过程和机理,揭示了刮板输送机横向弯曲移动规律。研究分析发现:刮板输送机弯曲段过长时(按照现行普遍采用的弯曲段长度10中部槽弯曲移动),中部槽之间的水平张开角大小不一致,导致弯曲段弯曲半径不相等,容易造成刮板输送机运行负荷不稳定、中部槽内刮板链受力不均衡、摩擦力和碰撞力增大等问题,从而增加了刮板输送机刮板连、刮板和中部槽的磨损,减少了使用寿命。根据刮板输送机的水平弯曲移动姿态建立了刮板输送机弯曲段矩形计算模型,利用数学坐标系和三角函数的计算方法,推导和建立了刮板输送机弯曲段数学计算模型和数学验证模型,并对煤矿现有部分型号的刮板输送机进行了数学模型理论计算和验证。该数学计算模型在冀中能源郭二庄煤矿2204综采工作面得到了实际应用,经应用对比,综采工作面按照新的计算模型确定弯曲段长度为6节中部槽移动后,与原先采用的弯曲段长度10节相比减少了4节,弯曲段长度由原来的15 m减少到9 m。在工作面采煤机、刮板输送机、液压支架三机协同运行以及刮板输送机装煤效率和煤壁防止片帮等方面均取得了良好的效果。