礦井膠帶輸送機選型探究

李傳鑫 張文謙

（山東省煤炭技術服務有限公司，山東 濟南 250032）

1 概況

礦井采區運輸巷為機軌合一巷道，原煤運輸由三部膠帶機搭接完成，傾角均為0～1°。運輸環節較多，設備的維護保養比較繁瑣，運輸過程中存在不確定因素。通過運輸系統改造，減少運輸環節。提高礦井連續運輸的能力。

2 運輸系統改造方案及設備選型計算

膠帶輸送機輸送距離L=507m，巷道傾角β1=0～1°，運輸能力 100t/h。

2.1 運輸量

根據礦井實際，考慮到生產不均衡性，運輸能力按每年276d，每天三班生產，每班運輸時間取3h。

所需小時運輸能力：

式中：

Q-所需小時運輸能力，t/h；

K-不均衡系數，取1.3；

An-年產量，取7.0×104t/年；

br-年運輸天數，取276d；

t-每班運輸時間，取3h。

2.2 膠帶輸送機實際運輸能力

根據經驗，結合原煤粒度、槽形托輥等因素，暫取膠帶寬度B=800mm，膠帶采用PVG 800S型膠帶，輸送帶的單位長度質量qb=10.6kg/m, 膠帶輸送機運行速度取v=2m/s。

膠帶輸送機理論運輸能力：

式中：

Q'-小時計算最大運輸能力，t/h；

S-輸送物質裝載的截面積，帶寬800mm，當槽形角35°，煤運行堆積角20°時S=0.0692m2；

ρ-煤的松散密度，取0.9t/m3；

K-輸送機傾角系數，當傾角為0～1°為1。

為方便井下生產安排，應留有一定運能余量，結合采區工作面設備運能，膠帶輸送機運輸能力按100t/h考慮。

2.3 計算圓周驅動力

（1）主要阻力Fh

重段托輥間距為1.2m，空段托輥間距為3m。重段托輥旋轉部分質量qRO=7.74/1.2=6.45kg/m，空段托輥旋轉部分質量qRU=7.15/3=2.39kg/m。

式中：

f-運行阻力系數，0.03；

L-膠帶輸送機輸送距離，507m；

g-重力加速度，取9.8m/s2；

qB-輸送帶的單位長度質量，qB=10.6kg/m；

qG-輸送帶單位長度煤的重量，qG=13.89kg/m；

β-巷道傾角。

（2）主要特種阻力

式中：

Fε1-上行運行阻力，N；

FglS-下行運行阻力，N。

（3）附加特種阻力

（4）傾斜阻力

圓周驅動力

2.4 傳動功率計算

式中：

Fu-圓周驅動力，10283N；

υ-膠帶輸送機運行速度，取2m/s。

電動機功率：

式中：

K-電機備用系數：K=1.4；

P-計算功率，20.566kW。

選取防爆電動機型號為：DSB-40

功率：2×40kW；

轉速：1470r/min；

電壓：660V；

減速器型號為：JS40；

減速比：18.43。

2.5 輸送帶張力計算

2.5.1 按不打滑條件計算輸送帶張力

回程最小張力F2min

防滑驗算

式中：

Fumax-最大張力，15424.5N；

St-皮帶的抗拉強度，800N/mm；

B-膠帶的帶寬，800mm。

選取PVG 800S，膠帶能夠滿足強度要求。

2.5.2 輸送帶下垂度校核

承載分支最小張力Fcmin

因為F7=5657.6＞3600,符合規范要求；

回程分支最小張力FHmin

因為F6=5440N＞3895N,符合規范要求。

2.6 輸送帶強度校核

符合《煤礦安全規程》要求。

3 帶式輸送機選型及校驗

3.1 傳動滾筒合力計算

選取輸送機型號為DTL80/40/2×40，技術參數如下：

膠帶寬度：800mm；

小時能力：100t/h；

電動機功率：2×40kW；

速度：2.0m/s；

初選傳動滾筒直徑630mm，許用合力80kN，許用扭矩12kN·m。

3.2 傳動滾筒扭矩校核

所選輸送機滿足要求。

4 電源、電控及保護設備

皮帶機電源引自采區變配電點。在膠帶輸送機機頭處設機頭配電控制點，選用KBZ-400真空饋電開關做電源總開關，選用QBZ-120/660型隔爆型磁力啟動器和ZJZ-SI型礦用帶式輸送機綜合保護裝置控制皮帶機的運行。