一、项目背景
综采工作面片帮、冒顶产生的大块煤矸运输至转载机进料口时会经常出现卡堵现象，后续煤流不断堆积造成运输机超载，甚至是压死。以往的解决方式是：闭锁停机后人员进入运输机内用大锤或风镐处理，对于体积较大的煤块，处理难度大，而采用单体压裂大块煤矸处理时间较长，且给操作人员带来安全隐患。
二、研究内容
为解决存在的问题，研制开发以设备列车乳化泵站乳化液为动力源的工作面转载机进料口破大块装置。
1．结构组成
（1）机械部位设计
根据矿井生产实际情况，在现有材料的基础上，利用工字钢、轴承、钢板为材料，加工设计出破大块装置基本骨架，主要为分五个部分：底座、转向座、大臂、前臂、锤头。主要目标是各部位采用铰接的方式连接，在外力（液压油缸）的作用下可形成转向。转载机进料口破大块装置示意图见下图。
转载机进料口破大块装置示意图
（2）远程无线遥控操作研究
根据现场实际需要设计了一套无线遥控操作系统，可实现对破大块装置的远程无线遥控。
无线遥控器实物及工作原理图
2.基本原理
先通过按键给CPU处理电路下发对码请求，对码成功后，遥控器CPU就可以实现无线模块和控制器进行通讯，此时通过操作按键给遥控器的CPU下达操作控制或参数设置指令，CPU使用预先订好的技术协议通过无线模块和控制器进行通信，来实现对破大块装置控制器操作控制，进而控制破大块装置动作。使用遥控器调整锤头至合适位置与方向后，按下破碎开关即可对大块煤矸进行破碎。
3．工作过程
本装置利用高压乳化液作为动力，通过无线遥控器远程遥控电磁阀控制阀组的动作，精确定位破碎锤的位置及方向，重载冲击实现大块定位和破碎。采煤机破煤后，工作面产生的大块煤矸形成具有不可预见性，经过运输机至转载机进料口后，其最大自由面可与水平面呈任意角度，而破碎锤头可自上而下以任意角度任意位置对转载机进料口大块煤矸进行冲击破碎。
三、应用效果
该装置制作成本低，充分利用了现有的油缸、钢板，推广价40万元/台。未使用该装置前，每个生产班（8小时）出现进料口卡堵大块煤约3次，采用风镐大锤处理时间平均约为30分钟，影响生产时间，成本较高。目前，在某矿使用此装置1套可为企业节约资金257万元以上，经济效益明显。
同时，该装置可远程无线控制，运输机司机在工作岗位上操作遥控器即可完成大块煤矸的定位和破碎，避免人员进入运输机和转载机的危险区域，投入后极大地减轻了工人的劳动强度，保障安全生产，增加煤矿产能。
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