某煤礦主運輸系統擴能改造方案探討

陳哲

（中煤西安設計工程有限責任公司，陜西 西安 710054）

隨著煤礦新技術、新工藝的發展與應用，現今煤礦資源整合和主運輸擴能改造的項目越來越多。主運輸系統是煤礦生產中的咽喉，直接關系到煤礦的生產效率及經濟效益。某礦現有生產能力1.2Mt/a，擬將煤礦生產能力提高至2.4Mt/a，主運輸系統輸送量由Q=500t/h增加至Q=1500t/h，故必須對主運輸系統進行擴能改造。

1 主運輸系統現狀

現有3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機直接搭接，且3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機布置在一條直線上。主要技術參數如下：

1.1 3-1煤大巷帶式輸送機

輸送量Q=500t/h，帶寬B=1000mm，帶速V=3.15m/s，輸送長度L=411.66m,傾角δ≈0～8°。隔爆電動機型號YB280M-4型，功率N=90kW，一臺；液力耦合器：型號YOXII500；減速器：型號MC2PSF06+1風扇，速比i=16，一臺；阻燃聚酯帆布輸送帶EP200×3。驅動方式采用隔爆電機+液力耦合器+減速器的驅動系統，布置在主斜井井筒底部。

1.2 主斜井帶式輸送機

輸送量Q=500t/h，帶寬B=1000mm，帶速V=3.15m/s，輸送長度L=200.571m,傾角δ≈16°。隔爆電動機型號YB315L1-4型，功率N=200kW，一臺；CST減速系統：型號CST280KS，速比i=19.4696，一臺；阻燃聚酯帆布輸送帶EP200×3；逆止器：型號NJ130，額定逆止力矩200kN·m，一臺；制動器：型號KPZ-?1000/2×YZ40，額定制動力矩19.6kN·m，一臺；驅動方式采用隔爆電動機+CST減速系統，布置在地面篩分車間內。

2 主運輸系統改造方案

根據主運輸系統改造要求：3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機輸送量應達到Q=1500t/h，故需對3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機進行改造，為此提出4種改造方案：

方案一：3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機維持原有搭接方式不變，輸送量均增加至Q=1500t/h、帶寬增大至B=1200mm、帶速提高至V=4.0m/s。

方案二：3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機合二為一條新主斜井帶式輸送機，采用頭部+中部不等功率驅動方式。輸送量均增加至Q=1500t/h、帶寬增大至B=1200mm、帶速提高至V=4.0m/s。

方案三：3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機合二為一條新主斜井帶式輸送機，采用頭部+中部等功率驅動方式。輸送量均增加至Q=1500t/h、帶寬增大至B=1200mm、帶速提高至V=4.0m/s。

方案四：3-1煤大巷帶式輸送機和主斜井帶式輸送機合二為一條新主斜井帶式輸送機，原有主斜井帶式輸送機驅動保持不變，增加中部輔機線摩擦驅動。輸送量均增加至Q=1500t/h、帶寬增大至B=1200mm、帶速提高至V=4.0m/s。

針對以上四個改造方案，主斜井帶式輸送機主要部件受力情況和主要技術參數及見表1。

表1 各方案主斜井帶式輸送機主要部件受力情況及技術參數表

3 方案比選

分別對以上四個改造設計方案進行比選，各自優缺點見表2。

由表2可以看出，方案一、方案二雖然能保證主運輸的能力，但方案一機電投資高、需改造篩分車間，且工期很長；方案二無法徹底解決不等功率低壓變頻防爆驅動裝置的功率平衡問題，并且機電投資高、需改造篩分車間。方案二能保證主運輸的能力，土建改造量相對方案一、二較小、可以利用已有一套驅動裝置、機電設備投資小。方案四雖然頭部驅動處篩分車間不須改造，但輔機線摩擦驅動應用較少，需時間驗證，且需拓寬主斜井井筒。綜合考慮各影響因素，南梁煤礦主運輸系統擴能改造確定采用方案三。

表2 各方案優缺點對比表

4 改造實施方案

根據方案三的改造設計思路，主要實施方案包括以下幾個方面：（1）已有一套驅動裝置保持不變，新增兩套200kW的驅動裝置，一套位于機頭篩分車間上，一套位于主斜井井筒底部。（2）利用原有輸送機頭架、驅動裝置架、中間架及中部重錘張緊裝置地腳螺栓基礎,由制造廠家通過機架來實現帶式輸送機加寬目的。（3）更換輸送機頭、尾部滾筒，更換驅動裝置架，更換托輥，更換輸送帶等。（4）主要部件安全系數校驗。必須對改造后的帶式輸送機主要部件進行安全系數校驗，并對逆止器、制動器進行打滑校驗。（5）篩分車間內土建結構改造。按方案三改造后，頭部驅動滾筒處平臺所受合張力18t，經計算校核，需改造頭部所在層梁、板需加固，且篩分破碎車間基礎也需局部加固。

5 結語

綜上所述，方案三滿足煤礦擴能改造后的生產需要，主提升系統工藝流程合理，綜合投資少，為以后煤礦主運輸系統的改造提供借鑒作用。