垂直膠帶輸送機在煤礦中的應用潛力研究

羅成元

（開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業分公司 物管科，河北 唐山 063109）

0 引 言

近年來，隨著科學技術的快速發展和煤礦產業的建設，對膠帶輸送機的安全性和實用性提出了更高的要求，尤其是在煤礦豎井或大傾角井筒中，對膠帶輸送機高效、安全的應用已成為煤礦建設的關鍵環節。

1 膠帶輸送機的分類和工作原理

1.1 膠帶輸送機的分類

1.1.1 大仰角帶式輸送機

這種輸送機是在普通輸送機的基礎上，把輸送的仰角變大，對于一般的物料來說，仰角變大，物料就會下滑，運輸很難進行。為此，大仰角輸送機加裝了起翅板，對粘附性較大的物料來說，會使輸送帶的清理變得困難，所以，并不通用。防止下滑的帶式輸送機有以下幾種。帶橫條的輸送機；帶翅板的輸送機；柔性膠帶輸送機。

1.1.2 垂直輸送設備

因為使用的用途不一樣，其形式和種類都不同，典型的有下列幾種：斗式提升機，磐石提升機，刮板式輸送機，柔性膠帶輸送機，垂直螺旋輸送機，氣力輸送機等，其中前面四個是間歇式的，后面兩個是連續式的。

1.2 工作原理

膠帶輸送機以其連續輸送性、高效安全性等特點被廣泛地應用于煤礦生產中，主要構件有膠帶、轉動滾筒、拉緊裝置、托輥機架和傳動裝置等。膠帶輸送機的工作原理很簡單，主要概括為以下內容：膠帶圍繞兩端的轉動滾筒一周后，用鋼質、銅質等類型的卡子或硫化方法，將膠帶的兩頭牢固的連接在一起，使膠帶形成一個環閉結構，再由上、下設置的托輥機架將膠帶支撐起來，同時拉緊裝置將環閉膠帶拉緊，使其具有適當的張力。通電工作時，轉動滾筒在電動機的帶動下按照設定好的轉速旋轉，這樣膠帶就可以借助轉動滾筒和膠帶之間的摩擦力進行連續運轉，實現貨物在膠帶上的傳輸和位移。

在這一輸送過程中，膠帶輸送貨物的牽引力來自轉動滾筒與膠帶接受面之間的摩擦力，所以必須使用拉緊裝置將膠帶拉緊，使兩個轉動滾筒之間的膠帶具有一定的張力。另外，貨物在膠帶上傳輸和位移時，膠帶不僅提供牽引力，還要有一定的支撐力。為了使膠帶有較大的支撐力，必須使用托輥機架給予支撐，托輥軸上裝有滾動軸承，膠帶與托輥之間的摩擦便成為滾動摩擦，因此，膠帶在運行中托輥給的阻力很小，因而減少了功率的損耗，使輸送距離增大。

2 垂直膠帶輸送機在煤礦中的應用潛力

2.1 提高垂直膠帶輸送機的高運輸能力

節能環保實用性能強的垂直膠帶輸送機是今后發展的主要方向。為了較好地發揮垂直膠帶輸送機的潛力，進一步提升其運輸能力，在垂直輸送機的輸送距離、輸送帶速以及輸送能力都進一步的提升，以發揮其更大的潛能。在今后的10年內輸送量要提高到3 000~4 000 t/h，速度提高至4~6 m/s。單機驅動功率要達到1 000~1 500 kW，輸送帶抗拉強度達到6 000 N/mm2。特別是煤礦井下的順槽可伸縮垂直膠帶輸送機技術要進一步完善，隨著礦井深度的增大、開采難度的增大，以及開采技術的進一步提高，原來的提升技術，無論是在技術參數上，還是在性能上，應用可靠度上以及功率和運量方面都難以適應高速高效的開采要求，因此開發大運輸量的垂直膠帶輸送機是煤礦開采發展的必然趨勢。

2.2 充分發揮高元部件在性能和可靠性方面的潛力

垂直膠帶輸送機的功率與設備主要的元部件的可靠性和性能有很大的關系，因此，要對設備的元部件的性能和可靠性做進一步的調整。除此之外，還要進行科研開發，研究新技術和新設備，以提高機器的運輸能力。如高性能可控軟啟動技術、動態分析與監控技術、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進一步的提高。

2.3 充分利用垂直膠帶輸送機的優點

要拓展運人、運料或雙向運輸等綜合性功能，做到一機多用，使其發揮最大的經濟效益。開發技術含量高的特殊型帶式輸送機。

3 如何通過排除和減少機械故障來提升垂直膠帶輸送機的應用潛力

除了通過上述研發新技術、提高設備的技術含量等措施來挖掘垂直膠帶輸送機的潛力外，還可以通過排除和減少機械故障來提升其應用潛力[1-2]。

3.1 垂直膠帶輸送機發生事故的原因分析

垂直膠帶輸送機在運行過程中容易出現膠帶跑偏的故障，這不僅會影響輸送機的使用壽命，嚴重時還會導致人員傷亡或停機等事故。產生膠帶跑偏的原因是多方面的，主要概括為以下三點：一是垂直膠帶輸送機自身的問題，如機器的轉動滾筒外圓圓柱度誤差相對較大，或托輥的轉動不夠靈活，亦或主動滾筒和從動滾筒不在同一平行面上等；二是在安裝調試環節出現問題，如工作人員沒有按照規范要求進行部件的安裝，或在使用中沒有及時、準確地進行調試等；三是在日常的維護工作中沒有及時地進行清掃，造成轉動滾筒或托輥上堆積了大量的煤塵，從而導致局部直徑變大使膠帶跑偏。

3.2 垂直膠帶輸送機常見事故的預防

3.2.1 膠帶跑偏事故的預防

首先，在設備的購置方面要嚴格控制，必須購買經國家有關機構確認的合格產品，這樣可以有效避免因設備制造精度不合格而造成的膠帶跑偏事故；其次，在設備的安裝過程中，工作人員一定要按照規定的精度和規范的步驟進行安裝；最后，要加強日常維護工作，及時對各個部件進行檢查、打掃和清理，并安裝膠帶跑偏的監測裝置，對膠帶的運轉情況進行實時監測。

3.2.2 膠帶撕裂事故的預防

工作人員要及時修補已磨損的漏斗，避免石頭及煤塊直接敲砸膠帶；及時處理跑偏故障，以免撕裂膠帶；安裝膠帶縱向撕裂監測裝置對膠帶運行情況進行實時監測。

4 結 論

垂直膠帶輸送機在煤礦開采中以及相關行業的應用具有廣闊的發展空間，必將發揮其獨特的優勢，大大提高運輸速度，縮短運輸時間，節約大量的人力物力，具有較大的經濟效益和社會效益。

[1] 李曉燕.煤礦井下膠帶輸送機驅動技術分析[J].煤炭技術,2005（11）：16-17.

[2] 姚云華.討論煤礦膠帶輸送機的運用[J].科技風,2010（11）：1-3.