掘進工作面單條膠帶輸送機小角度轉彎運輸技術研究

潘海江 劉云鵬

摘 要：我礦掘進過程中主要的地質影響是遇到斷層，斷層遍布采區或工作面中，給掘進施工帶來難度，通常遇到斷層后采取轉角施工避開斷層，這樣既可以多回采資源也能保證安全。眾所周知轉角施工時，需要多臺運輸設備進行轉載，這不僅增加了設備投入及人工成本，同時也帶來一定的安全隱患。針對這些問題進行分析通過相關計算并結合現場安裝調試實現在一定角度內單臺膠帶輸送機轉彎運輸。

關鍵詞：地質影響；斷層；膠帶輸送機；轉彎運輸；安全隱患

1 概述

曉明礦煤礦位于鐵法煤田中部，1958年設計建井，63年投產，礦井設計生產能力為60萬噸/年，改擴建后現礦井核定生產能力為195萬噸/年。目前掘進過程中的主要地質影響是遇到斷層，斷層普遍分布在采區或工作面中。掘進施工中我們通常采用轉角施工避開斷層，轉角施工時需要多臺運輸設備進行二次或多次轉載，這就增加了運輸成本及人工成本。傳統的膠帶輸送機在直線長距離運輸上具有優勢，但并不能進行轉彎運輸，其原因是轉彎運輸是時膠帶跑偏撒貨，所以只要解決膠帶輸送機轉彎跑偏的撒貨問題即可實現膠帶輸送機的轉彎運輸。

2 工程概況

曉明礦N3406綜采工作面回順，位于北三采區四層六段，北部為火成巖侵入體，FN2-2斷層，南部為北三采區四層中巷，西部為FN3-1，N3409采空區以及工業廣場保護煤柱，東部為N3405采空區。整個回順采用EBZ-200綜掘機配DSJ-800/2伸縮式膠帶輸送機掘進作業，二段回順施工到283米時，遇F406-3斷層。

3 施工方案

原設計方案為采用兩臺膠帶輸送機進行串聯轉載運輸，這樣就造成運輸環節多，設備投入多，電費及人工成本增加。針對該巷道彎曲轉角15°，采用單臺輸送機進行轉彎15°運輸的方案設計。

3.1 膠帶輸送機能夠轉彎穩定運行的原理及方法

3.1.1 膠帶輸送機能夠轉彎穩定運行的原理

如圖2所示，膠帶運輸機轉彎運行時，力圖取直，有一個向內的偏移運動速度；在具有？漬角時，托輥給予膠帶一個向外的推移速度；穩定運行時，這兩個速度必須相等；當兩個速度相等時，達到橫向速度平衡。橫向速度平衡取決于？漬角，？漬角由現場調試最終確定。

3.1.2 膠帶輸送機能夠轉彎穩定運行的方法

（1）如圖2所示，為實現膠帶輸送機轉彎運行，采取兩個措施：一是托輥內側向膠帶輸送機運行方向傾斜，得到托輥軸線與法線方向夾角？漬，該角叫做安裝支撐角；二是將膠帶內側抬高，得到承載托輥組中間托輥或回空托輥的軸線與水平面之間夾角？酌；該角叫做內曲線抬高角。R叫做轉彎半徑。（2）曲線的形成，對于剛性支架運輸機，可用短支架支撐，以便于形成曲線；并應允許？漬和？酌調節。（3）在曲線段兩端應設置過渡段；在此段上？準0角與？酌角逐漸增大到曲線段應有值。（4）膠帶兩側應設置立輥，防止膠帶跑偏超出可控范圍。跑偏允許值可以取。△=±0.1B（5）？準0角應在可能范圍內取大一些，以便于托輥與膠帶之間的摩擦系數增大。（6）原則上，轉彎并不受轉角大小限制。但轉角過大不能滿足現場實際則轉彎不能形成。