探析采礦設備發(fā)展趨勢及光面膠帶運輸機的應用

摘要：由于采礦技術的不夠完善，采礦工作中所引發(fā)的對環(huán)境的破壞成為不可忽視的問題。為解決這一問題，我國礦山以無廢、少廢采礦工藝技術的創(chuàng)新及其技術的工程化配套作為技術的主要發(fā)展方向，將無廢開采技術納入我國長期科技發(fā)展規(guī)劃。而在此過程中，需要用到一定的先進、新穎的大型采礦設備。現(xiàn)本文就對采礦設備的發(fā)展趨勢進行探討，并以光面膠帶運輸機為例來談談新型采礦設備的應用效益，以供參考。

關鍵詞：采礦設備；光面膠帶運輸機；應用；經(jīng)濟效益

雖然與上世紀70年代相比，當前我國的采礦發(fā)展速度已經(jīng)明顯減緩，但是國內(nèi)外礦業(yè)的開采規(guī)模仍在繼續(xù)增大，年采剝總量在1億噸左右的特大型礦山數(shù)量有明顯增加。同時，采礦設備的規(guī)格也在向大型化發(fā)展，各設備制造廠家都十分重視改進和完善機械結構，提高設備的技術水平，尤其是提高采礦設備監(jiān)測、控制和調(diào)度的綜合自動化水平。可以預見，在今后的采礦設備發(fā)展中，大型自動化、智能化采礦設備必然有更大的發(fā)展前景和應用空間。以下本文就從采礦設備的發(fā)展趨勢入手進行探析，來談談光面膠帶運輸機的具體應用。

一、露天采礦設備的發(fā)展趨勢

1、設備逐步趨向大型化

人們將眼光投向邊界品位礦體，通過擴大工作面尺寸，使用大型設備來增加開采規(guī)模，以此滿足人們對礦產(chǎn)資源的需求和礦業(yè)公司的經(jīng)濟利益。近20年采礦設備向大型化發(fā)展的趨勢愈發(fā)明顯。具體表現(xiàn)有：露天穿孔設備鉆孔直徑的增大，露天裝載設備的斗容量增大，露天運輸設備噸位的增大。

2、設備逐步向智能化方向發(fā)展

隨著微電子和衛(wèi)星無線通訊技術的快速發(fā)展，采礦設備在自動化和智能化發(fā)展過程中的開發(fā)和應用得到質(zhì)的飛躍。主要表現(xiàn)在：一用于監(jiān)控設備完美狀態(tài)提供相關維護信息的車載監(jiān)控系統(tǒng)，二應用在露天礦山優(yōu)化運輸生產(chǎn)中全國提供實時數(shù)據(jù)和相關生產(chǎn)屬于的卡車調(diào)度系統(tǒng)，三精度可控制在厘米級，利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行衛(wèi)星定位的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

3.設備逐步向人性化方向發(fā)展

露天采礦設備在設計中更多考慮操作者感受，深入“以人為本”的理念。考慮操作者與設備、環(huán)境的契合度，采用更先進的技術措施，有效增加設備安全性，降低噪音污染，提高操作者操作時的舒適度。具體表現(xiàn)為一提高設備的安全性，使露天礦井生產(chǎn)的安全進行和工作人員的生命安全進行得到更有效的保障；二提高設備的舒適性，注重駕駛員與操作界面的協(xié)調(diào)，起到緩解疲勞，提高作業(yè)效率的作用。三增加設備的環(huán)保性，對于設備的外觀，注重外觀美學以及使用流線型的設計以達到視覺上的美感。四采用低環(huán)境負荷材料，采用可再生材料和能源，降低噪聲污染和環(huán)境污染。

二、大傾角采礦中光面膠帶運輸機的應用

大傾角膠帶運輸機結構簡單，技術先進、安全可靠、操作方便，它的成功運用，將使大傾角光面膠帶運輸機取代17°普通膠帶運輸機成為集團公司各礦礦井提升的理想首選設備。

1、大傾角皮帶運輸機的技術特征

大傾角光面膠帶輸送機是一項新技術。普通上運帶式輸送機只能適用于18゜以下的場合，目前國內(nèi)外實現(xiàn)大傾角帶式輸送機主要有壓帶式輸送機、管狀輸送機、波紋擋邊隔板式輸送機和花紋膠帶輸送機四種機型，其中壓帶式輸送機和管狀輸送機在輸送量、輸送距離能達到大運量、長距離的要求，但前者結構復雜，后者需要較大帶寬及特殊的托輥，兩者的造價均較高，而且不能滿足多點裝載的要求。波紋擋邊隔板式輸送機采用特殊的輸送帶，且受傳動條件限制，只能用于短距離輸送。以上三種機型都不適合煤礦井下輸送原煤。

大傾角光面膠帶輸送機克服了上述機型的缺點，采用“雙排V型深槽托輥組”新技術提高導來摩擦系數(shù)，提高膠帶輸送傾角。其結構有以下優(yōu)點；⑴用4個標準托輥取代5個特殊托輥，不但省工省料，而且便于制造和維修；⑵取消了中間的水平托輥，當中兩托輥呈V型布置，增加了側壓力，在裝載量少時導來摩擦系數(shù)仍然較大，不易下滑；⑶4個托輥按雙排交錯布置，托輥兩端尖角不與膠帶接觸，對膠帶壽命有利；⑷通過爬坡試驗，確定槽角，可選定原煤輸送的最大許用傾角。

皮帶運輸機上運傾角越大，起動時加速度對物料的穩(wěn)定性影響也就越大，為了防止起動加速度過大，對電網(wǎng)沖擊及引起物料下滑或滾動，需要慢速起動，同時由于井下條件限制，不宜采用體積重量過大的傳動裝置，因此必須采用多機驅動，各電機負荷均衡也是要解決的技術關鍵之一。液力調(diào)速裝置與電氣調(diào)節(jié)配合，很好地解決了輸送機慢速起動和功率平衡這一難題。液力調(diào)速裝置承載能力比YL型偶合器大40%，起動加速度可在0.1m/s2～0.3m/s2范圍內(nèi)無極調(diào)速，多臺液力調(diào)速裝置可同時使用，滿足煤礦生產(chǎn)需要。

大傾角皮帶運輸機配制了先進的微機化可編程控制器控制、保護功能齊全，具有慢速起動及多機驅動功率平衡自動調(diào)節(jié)功能，易于擴充，電路結構簡單，維修方便，可靠性高。

2、實際應用效益分析

由于25°大傾角皮帶運輸機采用了新型深槽托輥裝置、液力調(diào)速、慢速起動及功率平衡裝置和可編程控制器控制系統(tǒng)，技術先進，結構簡單，操作維修方便，某礦山自2013年8月開始在+450m水平提升選用上運25°大傾角光面膠帶運輸機，投入運行以來，工作正常，沒有發(fā)生過設備事故。維修費用和運行費用比普通膠帶運輸機降低了50%。完全滿足+450水平生產(chǎn)需要，達到了設計目的。

在經(jīng)濟效益上，該礦山的設備總購置費用為350萬元，若采用17°普通皮帶運輸機，設備總購置費用約為480萬元，設備投資可節(jié)省資130萬元。經(jīng)一年多的實際效果證明，大傾角膠帶運輸機比同等條件的普通膠帶運輸機，一年可節(jié)省維修及運行成本約30萬元。25°大傾角光面膠帶運輸機在潞新一礦+450m水平延深中的成功運用，改善了礦井技術面貌，節(jié)省了大量投資，縮短了建設工期，保證了礦井生產(chǎn)接替工作的順利進行，穩(wěn)定了礦井產(chǎn)量，為該采礦企業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展作出了巨大貢獻，為其它礦井斜井提升設計提供了寶貴經(jīng)驗，社會效益顯著。

三、結語

總之，在今后的采礦生產(chǎn)中，將會有越來越多的新型采礦設備逐漸應用在生產(chǎn)中，使開采生產(chǎn)力水平大大提升。隨著礦井開采的生產(chǎn)力得到提高，投入成本降低，也因此減少不必要的投資，我國低品位、邊界品位礦的開發(fā)因此有了更好的開發(fā)前景。不用多久，我們甚至可以通過建立模擬采礦系統(tǒng)進行經(jīng)濟比較，向虛擬采礦方向發(fā)展。伴隨著微電子技術和衛(wèi)星定位系統(tǒng)的擴大應用，也加快了無人駕駛礦用汽車研發(fā)速度，為無人駕駛礦山汽車的早日投放增添了無數(shù)的可能性。

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