皮帶機返程帶料技術研究與應用

李現臣，薛繼洪，王有才

（1.雅礱江流域水電開發有限公司，四川 成都 610051；2.馬蒂技術有限公司 ，四川 成都 613302）

0 引 言

皮帶機輸送物料廣泛應用于化工、煤炭、冶金、建材、輕工、電力、工程建設等各個領域。但皮帶機輸送物料均采用單向輸送的方式，當兩種物料需要利用皮帶機向相反的方向輸送時，通常的方法是設置兩條皮帶機。但是，由于地形、場地等的限制，錦屏二級水電站工程施工過程中，需要利用皮帶機將TBM開挖渣料運送至渣場，同時利用同一條皮帶機將混凝土砂石料反向運送至混凝土拌合站的砂石料倉。如何實現皮帶機返程時帶運砂石料是工程研究的重點。

1 錦屏二級水電站概況

錦屏二級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河灣上，是雅礱江干流上的重要梯級電站。工程樞紐主要由首部低閘、引水系統、尾部地下廠房三大部分組成。電站為一低閘、長隧洞、大容量引水式電站，4條引水洞平均長度16.7 km，總裝機容量8×600 MW。4條引水隧洞為該工程施工的關鍵項目，其中東端1、3號引水隧洞主要采用TBM施工，開挖直徑為12.4 m，襯砌后直徑為11.2 m；施工排水洞主要采用TBM施工，開挖直徑為7.2 m。

根據施工布置設計規劃，TBM開挖渣料和混凝土砂石料需采取皮帶機運輸方式，砂石料料倉的位置在TBM渣料運輸的起點附近，砂石料加工系統位于TBM渣料運輸的終點附近，皮帶機長5.9 km。TBM開挖強度最大達5600 t/h，由于地形、場地的限制，開挖渣料采用兩條上下疊加布置的皮帶機輸送；砂石料輸送強度要求大于580 t/h，利用上下疊加布置的下層皮帶機返程時輸送。

2 皮帶機返程帶料的研究

皮帶機返程帶料研究的重點是砂石料在皮帶機下層皮帶的上料和下料，以及上下層皮帶的布置，解決了這些問題，其他設備選型等問題就會迎刃而解。

2.1 上料點

為了成功將砂石料運輸至返程帶料皮帶上，在皮帶機輸送TBM渣料的尾端通過增加1個驅動滾筒、3個壓力滾筒、兩個改向滾筒加大皮帶機的上下層間距，在上下層皮帶之間布置1個溜槽斗和1條垂直的上料皮帶 （見圖1中415皮帶），可順利地將砂石料加載至下層皮帶上。

2.2 中間段

圖1 返程帶料皮帶機系統示意

圖2 返程帶料皮帶機尾部布置原理

通常不帶料的下層皮帶托輥及托輥支架布置為水平狀，為實現110號皮帶機返程帶料的功能，將返程帶料皮帶的托輥及支架布置成 “U”形，皮帶全程上下層間距約為875 mm，防止砂石料在皮帶機運行過程中外溢，并便于上下層之間布置隔離層，防止上層皮帶渣料對下層砂石料的污染。

2.3 下料點

為了下層皮帶返程帶料尾部能夠實現卸料、轉料等功能，對尾部的布置進行了創新設計，布置原理如圖2所示。

各部件配置及作用為:

（1）驅動滾筒①。配置1臺驅動電機，為返程帶料皮帶提供動力；并作為返程帶料皮帶的卸料點。

（2）驅動滾筒②。配置兩臺驅動電機，為皮帶機提供動力。

（3）壓力滾筒①。增大驅動滾筒①的包角及卸料斗的布置空間。

（4）改向滾筒。皮帶改向及增大卸料裝置的空間。

（5）壓力滾筒②。增大驅動滾筒②的包角。

（6）板式皮帶機。轉送成品砂石料至后方運料皮帶機。

3 結 語

錦屏二級水電站工程皮帶機輸送系統根據TBM出渣皮帶機運行方向和混凝土砂石料運輸方向正好相反這一特點，充分利用皮帶機運行時上下層帶面反方向運行這一特性，采用皮帶機上層帶面承擔TBM渣料出渣運輸的同時，下層帶面將砂石加工系統生產的成品砂石料帶回至混凝土生產系統，屬國內外首創。該系統從2009年6月運行至今，成功完成了TBM渣料輸送任務，已累計返程帶運成品砂石料456萬t，滿足隧洞開挖棄渣和成品砂石料運輸的需要，表明該設計是成功的，可供其他工程參考。

［1］宋偉剛.通用帶式輸送機設計［M］.北京:工業出版社，2006.

［2］金豐民.帶式輸送機實用技術［M］.北京:冶金工業出版社，2007.

［3］張鉞.新型帶式輸送機設計手冊［M］.北京:冶金工業出版社，2001.