帶式輸送機膠帶硫化器工作平臺的設計與應用

王榮泉，尚新芒，黨 靜

(1.陜西陜煤韓城礦業有限公司 生產服務中心，陜西 韓城 715400；2.西安重裝韓城煤礦機械有限公司，陜西 韓城 715400)

帶式輸送機是運煤的重要設備[1]，在生產中起著至關重要的作用。由于井下生產環境較差，加上使用年限較長，部分膠帶老化問題較為突出，斷帶風險日漸增加[2]。這就需要及時更換膠帶，但膠帶長度較長，因此只能分批次更換。在這個過程中需要對膠帶接頭進行硫化，而膠帶接頭硫化效果好壞直接決定帶式輸送機能否安全、高效運行。常規的膠帶接頭硫化方法就是拆除上托輥組，通過人工將硫化器的硫化板等部件放在縱梁上面，再將各個部件固定、組裝好，然后對膠帶接頭進行硫化；膠帶接頭硫化好后，將硫化板等部件拆除、移走，并將上托輥組復位[3]。由于硫化器比較笨重(單臺質量在1 t以上)[4]，且每次需要兩臺同時工作，加之現場環境復雜，每次對膠帶接頭硫化都需要60多個工人、近3個工作日(72 h) 才能完工。在這種情況下，不但工人勞動強度大，勞動力成本高，而且膠帶接頭硫化時間過長，影響礦井運煤和出煤[5]。

為此，根據現場情況，在對多種方案論證的基礎上，設計出一種膠帶硫化器工作平臺，可在方便帶式輸送機膠帶接頭硫化的同時，能夠提高膠帶的硫化效率，減輕工人勞動強度。

1 膠帶硫化器工作平臺

1.1 結構組成

膠帶硫化器工作平臺由上硫化框架、下硫化框架、小車及小車軌道等組成，上硫化框架包括倒鏈、上支架、硫化機上半部、小車及小車軌道；下硫化框架包括下支架、硫化機下半部、特殊支腿及限位螺桿。膠帶硫化器工作平臺結構如圖1所示。

圖1 膠帶硫化器工作平臺結構示意圖

膠帶硫化器工作平臺的主要制作步驟如下：在固定的硫化地點設計特殊的帶式輸送機支腿和上托輥架[6]，并將硫化器的下硫化板固定在支腿的下硫化框架上，但不能影響回程膠帶的正常運行。在巷道頂部安裝行走軌道，并在軌道上安裝小車，小車包括起吊裝置(倒鏈)和行走裝置，可進行起吊、行走作業。在膠帶上方布置上硫化框架，并在上硫化框架上安裝上硫化板等部件。上硫化框架和下硫化框架之間通過限位螺栓實現升降。

1.2 工作原理

在工作過程中，將膠帶硫化器的分體式硫化板(上硫化板和下硫化板)合并，并將合并后的下硫化板固定在帶式輸送機支腿上；將下膠帶通過雙層平托輥調整至下硫化板下側，使下硫化板成為固定部分。巷道上部設置有小車軌道，小車軌道上安裝有小車，其可通過行走機構在軌道上移動。小車自身布置有掛鉤，掛鉤上安裝有兩臺倒鏈，可通過倒鏈升降實現上下硫化板的起吊。上硫化板可通過小車實現升降和橫移，需要硫化作業時使上硫化板下降，硫化作業完成后將上硫化板升起、移走。

1.3 技術特點

①硫化地點固定，能夠實現定點硫化作業[7]；②將頻繁移動的分散式上下硫化板分成固定部分和移動部分，采用機械操作替代人工搬移；③采用小車軌道梁和小車結構設計，方便橫向挪移。

2 工作流程

設計膠帶硫化器工作平臺的目的就是解決主暗斜井內帶式輸送機膠帶接頭硫化困難的問題[8]，其在井下的工作流程如下：

(1)首先拆除加寬支腿、加寬托輥組和相關縱梁。

(2)采用倒鏈將上硫化框架提至高于下框架的高度，再通過滑動小車將上框架平移至平臺正上方。

(3)采用螺栓將四個限位螺桿固定在下承壓鋁杠上，并將上鋁杠卡槽卡進限位螺桿，然后通過倒鏈將上硫化框架沿限位螺桿緩慢降至作業位置，并對膠帶接頭進行硫化。

(4)膠帶接頭硫化完成后，通過倒鏈將上硫化框架提起，將其提到合適位置后，通過滑動小車將其平移至行人側，然后將上硫化框架整體降至地面并固定好。

(5)拆除下承壓鋁杠上的限位螺桿，安裝加寬支腿、加寬托輥架和縱梁，在所有部件復位后就可開啟帶式輸送機。

3 應用效果

3.1 礦井概況

韓城礦區主暗斜井內的帶式輸送機于2010年投入運行，至今已運行8年，膠帶在不斷老化，需要及時更新。該帶式輸送機長度為2 200 m，膠帶長度為4 400 m，按照每卷膠帶長度200 m計算，需要更換22卷膠帶，同時需要對22卷膠帶的接頭進行硫化處理[9]。由于膠帶接頭硫化位置在帶式輸送機的尾部，其尾部位于傾角9.75°的斜面底板上，如果采用常規的膠帶接頭硫化方法，則存在工作繁重、操作困難的問題[10]。

3.2 應用效果

在采用膠帶硫化器工作平臺對這部分膠帶接頭進行硫化處理后，硫化器上硫化板的移動實現了機械化操作，工人勞動強度降低，工作效率大幅提高，帶式輸送機能夠及時、正常運轉，減少了膠帶接頭硫化對礦井正常生產的影響。膠帶硫化器工作平臺應用前后的技術經濟效益見表1。由表1可知：在采用膠帶硫化器工作平臺后，每次作業需要的人員減少30人，并可節約工時1 d，作業直接成本降低30 000元。

表1 技術經濟效益對比結果

注:增量以應用后的數據作為計算基準。

4 結語

帶式輸送機膠帶硫化器工作平臺投入應用后，很好地解決了主暗斜井內膠帶接頭硫化困難、工作量大、作業時間長等問題，硫化器上硫化板的移動實現了機械化操作，膠帶維護成本和工人勞動強度均降低。這有助于降低設備維修維護對礦井正常生產帶來的不良影響，有利于促進安全生產和提高生產效率，具有一定的應用價值和推廣價值。