開磷集團井下大傾角膠帶提升系統的設計研究

楊秀明，唐飛勇，高忠民，李壽山，黃衛文

(1.貴州開磷(集團)有限責任公司，　貴州 貴陽　550000；2.化工部長沙設計研究院，　湖南 長沙　410116)

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開磷集團井下大傾角膠帶提升系統的設計研究

楊秀明1，唐飛勇2，高忠民2，李壽山2，黃衛文2

(1.貴州開磷(集團)有限責任公司，貴州 貴陽550000；2.化工部長沙設計研究院，湖南 長沙410116)

開磷集團因生產規模提高需增加礦井的提升能力，設計考慮將已建設完成的2#回風斜井(傾角為25.3°)改造為膠帶提升斜井。根據設計條件，對大傾角膠帶提升系統的相關參數進行了計算。大傾角膠帶提升不僅可以減少巷道斷面，降低掘進長度，還節省了基建投資，具有較好的經濟效果。

大傾角膠帶；提升系統；磷礦山；設計應用

1　工程概況

開磷集團沙壩土礦原設計生產規模為120萬t/a，陸續形成了膠帶斜井提升(礦石和廢石混合提升)系統及材料、人員和設備輔助運輸系統、南北兩翼壓入式通風系統，中段排水系統等開拓系統。后因集團公司發展需要，設計生產規模提升為350萬t/a，原來完成的200萬t/a的膠帶斜井提升系統已不能滿足需要，需增加新的礦廢提升能力。經分析研究，確定將原設計并已建設完成的2#回風斜井(傾角為25.3°)改造為膠帶提升斜井，作為新增提升能力的改造井巷。本礦區原形成的膠帶提升傾角均為12°，對于建設傾角為25.3°的提升膠帶無類似礦山可借鑒的參數和經驗，本次工程設計具有探索性和創新性。

2　設計應用與實踐

2.1大傾角膠帶運輸機設計條件

(1) 傾角：25.3°。2#回風斜井傾角為25.3°，設計以該回風斜井作為膠帶提升斜井。

(2) 運輸能力：250萬t/a。因集團公司發展需要，設計生產規模提升，需新增提升能力。經綜合考慮確定大傾角膠帶運輸系統設計能力為250萬t/a。

(3) 運輸物料：磷礦石。

(4) 井巷斷面特征：寬4.5 m、墻高1.5 m(地坪厚0.2 m，C20砼)、三心拱、全斷面鋼筋網噴射砼支護(巖性為紫紅色頁巖，C20噴射砼厚0.12 m)。

2.2設計中考慮的主要計算因素

采用膠帶輸送機提升物料，需要經濟合理地設計出膠帶輸送機系統。設計當中要精確計算相關因素，充分了解設備的要求和相關參數。設計中考慮的主要計算因素為：運輸物料塊度；物料動、靜安息角；皮帶運行速度、帶寬、功率、輸送能力；運行安全參數。

根據計算得出相關的參數為：

(1) 提升高度292 m；

(2) 礦石塊度≤200 mm，松散體重2.07 t/m3；

(3) 膠帶寬1 m，運行速度2.5 m/s，最大運量600 t/h；

(4) 膠帶型號ST-2500(凸形花紋帶)，帶強2500 N/mm；

(5) 驅動方式雙機雙滾筒驅動；

(6) 整機全長696 m；

(7) 電機功率2×500 kW；

(8) 減速機速比40。

2.3大傾角膠帶提升斜井的主要特征

(1)本次設計為25.3°。傾角加大，降低了相同高差下的斜井井巷工程掘進長度，節省基建投資。

(2) 巷道斷面面積減少，墻高較普通膠帶提升的井巷斷面墻高降低了700 mm。掘進工程量小，降低了斜井開掘費用。大傾角膠帶斜井巷道斷面如圖1所示。

(3) 可以降低斜井的井巷工程量。井下布置大傾角膠帶斜井可以減少斜井的井巷工程量，降低井巷建設成本和維護費用，并且給運輸提升系統的布置帶來便利條件。

(4) 因長度減小,可降低設備投資費用。

圖1　大傾角膠帶斜井井筒斷面

3　結　語

膠帶運輸目前在礦山得到了普遍的應用，其運輸能力大、自動化程度高、操作簡單、污染小，并且具有節省能源、人力以及運輸費用低等優點，深受人們的歡迎，但普通膠帶運輸由于傾角的影響，應用范圍受到了一定的限制。而大傾角膠帶運輸在提升高度相同的情況下，所占地面空間和井巷長度都較少，并且具有普通膠帶運輸的所有特點，投資成本低，在生產運輸中越來越受到重視。

[1]GB50086-2015.巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范[S].[2]張富民,潘燮,常林彝,等.采礦設計手冊(3)井巷工程卷[M].北京:中國建筑工業出版社,1989.[3]張伶年.柴山鉬鉍鎢多金屬厚大礦床開采技術研究[J].礦業研究與開發,2016,36(03):9￣13.[4]李光布,王根寶.礦用大傾角膠帶機運輸的優勢及現狀[J].化工礦山技術,1994(2):40￣43.[5]劉雪平.大傾角帶式輸送機研制狀況[J].煤礦機械,2000(1):3￣5.[6]姚炯,帥昌林.柿竹園柴山井下膠帶運輸系統設計研究[J].礦業研究與開發,2013,33(01):92￣94,120.

2016￣07￣08)

楊秀明(1965-)，男，貴州湄潭人，工程師，從事礦山技術管理工作,Email：yang7588989@sina.com。