礦井中大傾角的光面膠帶運(yùn)輸機(jī)引用的必要性分析

摘 要：文章通過(guò)對(duì)大傾角的光面運(yùn)輸機(jī)在結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，通過(guò)對(duì)其操作以及工藝的介紹，表述其先進(jìn)的技術(shù)以及高安全可靠性的特點(diǎn)。這種工藝技術(shù)的成功運(yùn)用成為了各個(gè)集團(tuán)公司在礦井設(shè)備提升的取代傳統(tǒng)普通膠帶運(yùn)輸機(jī)的理想設(shè)備以及首選設(shè)備。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸機(jī)；大傾角光面；設(shè)備；先進(jìn)；應(yīng)用

1 概述

我集團(tuán)公司目前的工程項(xiàng)目為火鋪礦井外加九百米的水平延伸，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)水平此種大傾角的運(yùn)輸機(jī)在結(jié)構(gòu)上更加的簡(jiǎn)單，技術(shù)上更加的先進(jìn)，并且安全可靠且操作較為便捷，因此在對(duì)于主井的提升哈桑首選此類(lèi)設(shè)備。

2 技術(shù)上的特征

2.1 膠帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用在礦井生產(chǎn)中是一次變革，而大傾角的運(yùn)輸機(jī)有作為一項(xiàng)新的技術(shù)被開(kāi)始推廣開(kāi)來(lái)。普通的運(yùn)輸機(jī)在應(yīng)用中一般只適合十八度以下的傾角場(chǎng)合，而目前國(guó)內(nèi)外所使用的運(yùn)輸機(jī)種類(lèi)主要包括了壓帶式、管狀以及波紋擋邊隔板和花紋膠帶四種形式的運(yùn)輸機(jī)。壓帶式以及管狀運(yùn)輸機(jī)對(duì)于大量的運(yùn)輸作業(yè)以及長(zhǎng)距離的運(yùn)輸作業(yè)的完成度上較為理想，但是由于壓帶式的運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而管狀運(yùn)輸機(jī)需要帶寬要求特殊并且還需要特殊的托輥，因此在早教上兩者都比較高，且無(wú)法多點(diǎn)裝載。而波紋擋邊隔板結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸機(jī)則是受到了傳動(dòng)條件的限制而無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)距離的傳輸。上述三種形式的機(jī)器都無(wú)法進(jìn)行礦下原煤運(yùn)輸。花紋膠帶式的傳送機(jī)雖然可以滿(mǎn)足要求，但是由于結(jié)構(gòu)問(wèn)題在清掃上又比較困難，并且由于花紋和改向滾筒的比壓?jiǎn)栴}時(shí)的限制很多，并且在造價(jià)上也較為的昂貴。

而加大了光面的膠帶傳輸設(shè)備的傾角之后就可以對(duì)上述的機(jī)械設(shè)備的學(xué)點(diǎn)進(jìn)行排除和克服，且托輥也采用了雙排深槽V型技術(shù)，以提高摩擦系數(shù)，加大傳送的傾角。這種結(jié)構(gòu)具有以下的有點(diǎn)，首先四個(gè)托輥的使用比五個(gè)特殊托輥的使用節(jié)省了材料，并且在制造上更為的便捷，也便于后期的使用維護(hù)修理。其次，通過(guò)改變托輥的結(jié)構(gòu)，用V型布置取代水平托輥不但增大側(cè)壓力，同時(shí)在裝載量少的時(shí)候摩擦系數(shù)仍舊可以達(dá)到要求，不至于下滑。再者，交錯(cuò)排布的四個(gè)托輥幾乎不與膠帶接觸，尖角不會(huì)對(duì)膠帶造成損壞，增加了膠帶的使用壽命。最后，爬坡實(shí)驗(yàn)可以選取最佳的槽角，在原煤的運(yùn)輸中選用最大的傾角。

大傾角的光面在最大的傳送角度上適宜上運(yùn)二十八度下運(yùn)二十五度，并且最大的運(yùn)距可以達(dá)到1500m，運(yùn)行速度上最大可以達(dá)到3.15m/s，帶寬的規(guī)格有1200mm、1000mm以及800mm，在功率上運(yùn)行可以達(dá)到1500kw，并且支持多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)和多點(diǎn)裝載，運(yùn)量可以達(dá)到每小時(shí)630噸。

2.2 啟動(dòng)速度以及功率的平衡

由于傾角加大，因此對(duì)于啟動(dòng)時(shí)運(yùn)輸機(jī)的穩(wěn)定性的影響就越大，對(duì)物料的加速穩(wěn)定性就會(huì)造成影響，為了防止由于加速度而造成的電網(wǎng)沖擊，使得物料滾動(dòng)或者是下滑，就需要在啟動(dòng)速度上進(jìn)行控制，但是井下的環(huán)境較為特殊，會(huì)對(duì)運(yùn)輸傳動(dòng)裝置造成限制，因此不應(yīng)當(dāng)使用體積過(guò)大的傳動(dòng)設(shè)備，所以多機(jī)驅(qū)動(dòng)就是解決此類(lèi)問(wèn)題的最好的方式，電機(jī)的負(fù)荷平衡也成為了解決此類(lèi)難題的關(guān)鍵技術(shù)。在輸送機(jī)的速度控制以及平衡功率上，電氣調(diào)節(jié)以及使用液力調(diào)速的裝置成為了很好的解決辦法。因?yàn)橐毫φ{(diào)速的裝置在承載力上比YL耦合器要大40%，并且加速度可以控制在0.1m/s2至0.3m/s2這個(gè)范圍之內(nèi)，并且調(diào)速為無(wú)極調(diào)速，液力調(diào)速設(shè)備的優(yōu)勢(shì)還在于可以多臺(tái)同時(shí)使用，這樣就很大程度的對(duì)煤礦生產(chǎn)的需求進(jìn)行了滿(mǎn)足。

2.3 控制系統(tǒng)的可編性

2.3.1 電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及膠帶的線速度是這種設(shè)備最大的優(yōu)勢(shì)，按照電機(jī)的順序啟動(dòng)，這種空載式的順序啟動(dòng)對(duì)于電網(wǎng)的損害沖擊較小。

2.3.2 保護(hù)功能齊全；在設(shè)備的應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到超速以及大話(huà)現(xiàn)象，這種情況下PC的計(jì)數(shù)模塊就會(huì)啟動(dòng)，對(duì)超速的長(zhǎng)線進(jìn)行預(yù)制和控制。當(dāng)計(jì)數(shù)器出現(xiàn)數(shù)值超出過(guò)多時(shí)，在內(nèi)部的PC繼電器就會(huì)運(yùn)行，對(duì)打滑或者是超速進(jìn)行控制保護(hù)。

功率可以達(dá)到650kw的液力調(diào)速的單機(jī)功率是另一大特點(diǎn)。其噪聲低以及功率傳動(dòng)高。由于使用的減速器運(yùn)用了行星齒輪，不但體積小并且承載能力還大。三腳架取代了傳統(tǒng)的滾筒架，對(duì)頭架的體積進(jìn)行了有效的縮小。逆止器的液壓均載是安裝在設(shè)備上用來(lái)該殺機(jī)械設(shè)備停止時(shí)出現(xiàn)的逆止現(xiàn)象的高性能雙電驅(qū)動(dòng)裝置。

3 大傾角皮帶運(yùn)輸?shù)倪x型設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料（以火鋪礦主井提升設(shè)備為例）

輸送物料，原煤ρ=1t/m3，輸送量Q=400t/h，輸送長(zhǎng)度+900m水平360m+700m水平830m，輸送機(jī)傾角β=25°（上運(yùn)）

3.2 主要參數(shù)確定

3.2.1 帶速V

按MT414中的速度系列選用帶速V=2m/s

3.2.2 帶寬B

按輸送量計(jì)算，帶寬B為：B=Q/KVρCst=400/（302×2×1×0.72）=0.92m

式中：B-帶寬；Q-每小時(shí)輸送量；Cst-傾斜系數(shù)取0.72；ρ-容重ρ=1t/m3；V-帶速V=2m/s；K-裝料斷面系數(shù)K=302；取帶寬B=1m

3.2.3 輸送帶

經(jīng)計(jì)算膠帶的靜張力為3150kg/cm；選用鋼絲繩芯輸送帶ST2000；采用單機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、調(diào)速型液力偶合器、減速器、逆止器等組成，根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性，電機(jī)功率Pd為：

Pd=KdP/ηξξd

式中：Kd-功率備用系數(shù)Kd=1.2；ξd-多機(jī)功率不平衡系數(shù)一臺(tái)時(shí)取ξd=1，二臺(tái)時(shí)取ξd=0.95；η-驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)效率η=0.9；ξ-電壓降系數(shù)ξ=0.95；Pd=1.2×192/（0.9×0.95×1）=269.5KW；選用6000V280K

W電機(jī)1臺(tái)

（2）+700m水平

傳動(dòng)滾筒園周力為

F=CNfLg[qt+（2qo+q）Cosβ]+gqH=221969.3（N）

軸功率P=10-3FV=443.9（KW）

電動(dòng)機(jī)功率

采用兩套驅(qū)動(dòng)裝置，每套驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性，電動(dòng)機(jī)功率：

Pd=KdP/ηξξd=1.2×400/（0.9×0.95×0.95）=655.8（KW）

下延至+700m水平，增加一套驅(qū)動(dòng)裝置，配6000V，400KW電機(jī)1臺(tái)。

4 應(yīng)用情況

由于25°大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)采用了新型裝置，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維修方便，自2004年8月投入運(yùn)行以來(lái)，工作正常維修費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比普通膠帶運(yùn)輸機(jī)降低了50%。完全滿(mǎn)足+900水平生產(chǎn)需要，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。

5 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

火鋪礦井+900m水平主提升選用上運(yùn)25°大傾角光面膠帶運(yùn)輸機(jī)，設(shè)備總購(gòu)置費(fèi)用為162萬(wàn)元，若采用17°普通皮帶運(yùn)輸機(jī)，設(shè)備總購(gòu)置費(fèi)用約為201萬(wàn)元，設(shè)備投資可節(jié)省資39萬(wàn)元。

經(jīng)一年多的實(shí)際效果證明，大傾角膠帶運(yùn)輸機(jī)比同等條件的普通膠帶運(yùn)輸機(jī)，一年可節(jié)省維修及運(yùn)行成本約20萬(wàn)元。改善了礦井技術(shù)面貌，節(jié)省了大量投資，縮短了建設(shè)工期，保證了礦井生產(chǎn)接替工作的順利進(jìn)行，穩(wěn)定了礦井產(chǎn)量，為火鋪礦及集團(tuán)公司的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，為其它礦井斜井主提升設(shè)計(jì)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，社會(huì)效益顯著。