煤矿井下掘进矸煤运输简易皮带输送机的研制和应用

煤矿井下掘进矸煤运输简易皮带输送机的研制和应用

王小兵  王波

 陕西麟北煤业开发有限责任公司   陕西省宝鸡市   721599

【摘要】：本文主要介绍了煤矿井下掘进矸煤运输简易皮带输送机的设计和应用，它是由机头部和机尾部与纵梁支架连接构成，操作、安装、拆卸方便，整机采用组合式，由控制器控制电动滚筒能实现皮带输送机的正反转。在陕西麟北煤业有限责任公司西翼集中联巷中成功地安装使用了自己研制的简易皮带输送机，弥补了刮板输送机运输距离短且车辆在其机头上方难以通过的短板，降低了安全隐患，提高了工作效率。

【关键词】：简易皮带输送机、研制和应用、经济效益

1 研究背景

1.1 项目概况

陕西麟北煤业有限责任公司西翼一号辅运巷延伸掘进时，掘进工作面煤矸要通过西翼集中联络巷转运至西翼皮带巷输送机上，铺设刮板输送机传统方法存在运输距离长（102米）、西翼皮带巷巷延伸掘进时料车无法从溜头通过的问题，特别在运输矸石时，易频繁的出现卡链、断链、跳链、机头机尾翻翘等故障。因此以刮板输送机及传统皮带输送机的优缺点为研究方向，研制简易的矸煤皮带输送机。

2简易皮带输送机的设计

2.1 简易皮带输送机的设备选型

在简易皮带输送机设计之前，首先要选好运输设备的型号，再根据设备情况进行简易皮带输送机的设计。根据皮带机设计的经验公式：

Pm =（40+L）[0.013 2（B- 300）V+0.036 7Q]±QH/367

式中: Pm － 驱动功率，kW;

L － 皮带机长度，取300m;

V － 运行速度，取1.6m/s;

Q － 运输量，取 200t/h;

H － 输送高度(或高差)，取5m;

H = Lsinα，α－倾角;

B － 皮带宽度，取800mm;

验证(±号分别代表全重载和全空载情况下):

选取的数据基本确定为:

计算得: Pm 介于19.3 ～13.8kW之间，根据经验公式选型标准认为:Pm 运转功率在 22 kW时较为可行。之后在此范围内选定运输设备，最终决定应用油浸式电动滚筒的驱动装置，其设备型号为 YT22- 1.6- 800- 630。经理论分析，应用油浸式电动滚筒驱动装置满足简易皮带 外观、动力、传动等要求。

2.2 框架结构设计

 在皮带输送机的设计上，将传统的边框结构改为现阶段流行的框架一体化结构，回转改向架则转变为分体式结构，由18槽钢加工而成，整体由螺栓进行连接，便于在运输存在阻碍的情况下，为人工抬运装配提供便利。将张紧系统设计为在框架内安装灵活移动的小车，用于张紧操作，控制张紧的长度在 5 m之内，最终实现皮带输送机设备整体运行的简洁化。

 2.3机尾结构设计

皮带输送机的机尾结构设计同样采用分体式结构，其整体全部模块、架构都能够被拆解，以达到人工抬运、维修的程度。机尾采用专利产品弹簧式托辊，目的是解决机尾皮带部分受矸石冲击而磨损的问题。通过上述运输设备的研制，对皮带输送机的设备机构进行简化，最终实现设备简单轻便的效果。

简易皮带机的结构如图 1 所示。

1－电动滚筒2－电动滚筒架3－边框4－涨紧跑车5－回转滚筒6－支腿7－机尾承载段8－弹簧托辊

9－机尾回转滚筒10－机尾滚筒架

图1简易皮带机结构图

3简易皮带输送机的应用

3.1简易皮带输送机的制作

在简易皮带输送机的制作中，所应用的配件、零件、模组都来源于 SSJ800 型皮带输送机在维修时所替换下来的配件，除了电动滚筒单独购买之外，其他零配件都由焊工加工制作而成， 制作成样品后，进行多次修改、打磨，最终把尺寸优化定型。第一部成型简易皮带输送机应用于西翼集中联巷内，为了满足运输及过车要求，卸载臂长达6.2米、高2.8米，简易皮带输送机全长100m。运输和安装时间总计 2个小班。

3.2简易皮带输送机的实施及使用

（1） 以电动滚筒代替驱动滚筒装置和驱动部，不再使用电机，杜绝了电机浸湿现象，杜绝并减少了电机故障。安装后，根据现场情况，简化控制系统采用皮带机综合保护装置，相应配套安装了必需的保护装置，又分别对清扫器，涨紧跑车进行简化，消除了故障点。

（2） 为解决驱动滚筒更换困难、驱动滚筒架短、浮煤难清理及皮带运行不稳等问题，对皮带机输送机进行了优化改进，由原来的前置驱动改为后置驱动。

（3）通过认真研究和分析，最终研制出这种新型简易的运输设备，彻底解决掘进生产中遇到的种种问题。这种结构简单、成本低、轻便高效、拆装方便、安全可靠的皮带输送机，称之为简易皮带输送机。改装后的皮带输送机在西翼集中联巷运行半年内无故障发生，效果良好。

4简易皮带输送机存在的问题及研究方向

皮带承载面与滚筒表面接触，造成滚筒粘上浮煤导致运行不畅，需加大皮带表面清扫效果;简易皮带输送机规格单一，仅800型一种，使用面窄。 重点研发 650 型简易皮带机，为宽度低于 700mm 的旧皮带再利用创造条件; 把 650 型简易皮带输送机改造为双向卸载的皮带输送机，机头、机尾都能实现卸载，因此需要根据不同的工作环境进行研制或转化。

5简易皮带输送机产生的经济效益

简易皮带输送机的研究、设计与制作和应用，消除了事故隐患，降低了职工劳动强度，提高了生产经济效益。

（1）每部简易皮带机按240m计算，可替代3部刮板输送机。每部简易皮带机制作费用总计 6 万元，而刮板输送机则为 14 万元/(部、100m)。因此，每部皮带机将节约设备资金 36 万元。

（2）减少岗位工投入，节省工资及减少大量维修材料费用。全年减少岗位工2190个，减少支出用工2190×280=613200元; 维修材料费用共计节约10万元。

（3）在设备运行中即使没有故障也要耗费一定时间进行维修保养，经统计，平均一周一台设备的检修时间约为24h，相比较同工作效率的刮板输送机而言，每周节省的检修时间约为10h。

参考文献

1、掘进用皮带机的研制和应用.科技信息，张勇、胡淑芳．2010 (17)

2、矿井煤矸双向运输技术研究与应用[J].山东煤炭科技，刘后强.2015（6）：132。

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