带式输送机可弯曲装置设计及应用

闫 宁

(大同煤矿集团雁崖煤业有限公司)



带式输送机可弯曲装置设计及应用

闫 宁

(大同煤矿集团雁崖煤业有限公司)

雁崖煤业公司塔山扩区山在掘进2#层带式输送机大巷过程中，为避免断层、陷落柱等地质构造，致使巷道掘进后形成坡度和弯度，造成带式输送机稳装运转时出现跑偏、摩擦起火、电机烧毁等事故。为此，决定在2#层运输大巷拐弯处加装一套输送机可弯曲装置，以降低输送机因跑偏、负载等造成电机烧毁机率，取得了显著效果。

带式输送机 可弯曲装置 设计 应用

1 概 述

带式输送机是煤矿井下最主要的运输工具，盘区运输系统是整个盘区煤炭开采、巷道掘进排矸的重要环节，但当运输大巷遇特殊地质构造、运输巷道有较多坡度和弯度时，就必须稳装多部输送机或刮板输送机联合排矸，造成了运输大巷机电设备多、巷道拥挤，人工稳装设备难度大、设备成本费用高、单个机电设备事故率高，运输能力大大降低。与传统带式输送机相比，稳装输送机具有运距长、运输能力大、稳装操作简单、管理方便等优点[2]，但对于弯度较大的运输巷道，稳装单部带式输送机会造成输送机运转时跑偏、皮带“跳窜”甚至烧毁电机现象。

雁崖煤业公司塔山扩区山2#层运输大巷初期设计长度1 700 m，为了便于三盘区煤炭运输，后期又延伸了2#层运输大巷。在前期阶段运输大巷掘进至650 m及1 150 m地段时，顶板出现一条F17正断层H=7.9 m∠65°。为了便于顶板管理、掘进及施工安全，决定避开断层带道，掘进断层带时按10°和7°转角进行掘进，巷道全长掘进后稳装3部DTL140带式输送机，输送机总机长为1 700 m，每部带式输送机采用双电机运转，电机功率为400 kW(表1)，但输送机稳装后经常在转角地段出现打滑、跑偏现象，当输送机处于负荷状态经常烧毁电机。为保证输送机的安全运行，设计了一套输送机弯曲防跑偏装置。

表1 DTL140带式输送机规格参数

2 DTL140输送机可弯曲装置设计及特点

(1)在该矿山运输大巷转角处输送机出现皮带跑偏、打滑现象的主要原因是普通的皮带架和托滚在皮带跑偏时不能起到矫正作用，在皮带具有侧向力运转时会造成皮带向向心力一侧跑偏。为此，决定在输送机转角处加装一套输送机可弯曲装置，实现整个运输巷只稳装一部带式输送机，在普通的皮带架上安装防跑偏托辊，安装角度与皮带中心线水平投影成45°[5]。

(2)改变上托辊安装角度，改装后上托辊安装角度由35°改为60°，并增加托辊的管体数量，使托辊轴线成“U”型，如图1所示。

图1 输送机可弯曲装置结构剖面

(3)增加下托管管体数量，普通下托管由一根管体组成，为了防止因转角过大造成下皮带跑偏，可增加下托辊管体数量。

(4)在改装后的皮带架上方500 mm处安装一输送机皮带跳窜启停装置，即当输送机皮带过转角时带速过快、倾向力大，防跑偏装置不能起到保护作用时，皮带会出现跳窜现象，造成皮带扯裂、电机烧毁，皮带跳窜启停装置可以有效防止皮带跳窜。

(5)在转角地段每隔2 m安装一组输送机可弯曲装置，直至过转角地段，根据实际情况设计安装了自动调心架，如胶带机在运行过程中胶带有小的跑偏均能通过自动调心架进行调整[1]。

(6)输送机可弯曲装置适合不同转角，可有效防止输送机跑偏现象；减少了运输巷机电设备数量；该装置成本低，安装方便，便于日常维护和管理；提高了输送机胶带使用寿命。

3 DTL140输送机可弯曲装置安装注意事项

(1)保证运输大巷转角地段安装的输送机可弯曲装置形成的弧形所对圆心角与巷道弯曲段弯曲半径一致。

(2)保证输送机在直巷阶段皮带架安装成直线，在弯曲地段皮带架内侧高度应根据巷道弯曲地段转角的大小作出相应的调整[6]。

(3)输送机安装可弯曲装置后应适当调整输送机张紧装置，过巷道转角地段若皮带过紧会对输送机可弯曲装置内侧段产生更大的倾向力，导致输送机跑偏，所以必须保证在过弯曲地段输送机皮带有一定的松弛度[3]。

(4)保证转角地段安装输送机可弯曲装置时曲率半径不能过小，运输巷道转弯控制在150°～180°最为适宜[1]。

4 经济效益

雁崖扩区山2#层运输大巷全长1 700 m，巷道掘进后共计有2个转弯点。

(1)通过实际生产综合比较，安装带式输送机可弯曲装置减少了设备稳装数量，不考虑维修费用和安装费用，一部TDL/140带式输送机设备费用80万元，多安装两部共计160万元。

(2)根据初步设计，稳装3部带式输送机1 d运转10 h计算，每部输送机功率为2×400 kW，全年耗电量为720万kWh(输送机一年按300 d运转)，而安装输送机可弯曲装置后只需稳装一部输送机即可，全年耗电量为240万kWh，全年节约电量为480万kWh,共计费用90多万元。

(3)维修费用。据统计，2014全年2#层运输大巷稳装3部带式输送机，发生5起机电事故，其中烧毁电机3台，输送机皮带撕裂2次，共计260 m，维修费用45万元；2015年输送机加装了可弯曲装置，运输大巷稳装一部带式输送机，全年发生1次烧毁电机机电事故，维修费用5万元，加装输送机可弯曲装置后降低了机电事故率，减少维修费用达40万元。

综合比较可知，运输大巷输送机安装可弯曲装置后按运行1 a计算，比安装3部带式输送机节约费用达300万元，经济效果显著。

5 结 语

具有弯度的运输大巷安装输送机可弯曲装置与传统的运输系统相比，具有成本低、安装和维护简单、便于操作、适应能力强的特点。特别在我国北方煤矿井下地质条件复杂，地质构造较多、巷道在长距离掘进过程中产生的弯度及坡度多的运输巷道，安装输送机可弯曲装置非常适合。实践证明雁崖煤业公司塔山扩区山2#层运输大巷安装输送机可弯曲装置后，不但减少了巷道机电设备、电缆、风水管路安装数量，增加了巷道利用空间、降低了成本，而且提高了矿井运输能力，取得了可观的经济效益和安全效益，具有很好的应用前景。

[1] 向国田,马 强.可弯曲胶带输送机在采区的应用[J].机电信息，2012(21)：47-48.

[2] 韩国新,阎 臣.胶带输送机在采区的应用与效果[J].河北煤炭，1996(1)：43-44.

[3] 牛战国.平面可弯曲胶带输送机在5000t/d生产线的应用[J].中国水泥，2007(12)：82-83.

[4] 苏显斌.皮带输送机的维修与使用[J].机械工程师，1999(2)：34-36.

[5] 苗 林.SPJ-800W型可弯曲吊挂带式输送机的应用[J].煤炭科学技术，1994(6)：55-57.

[6] 高 峰，秦 勇.煤矿机械维护与故障处理[M].兰州：甘肃科技出版社，2006.

2016-06-29)

闫 宁(1970—)，男，副总工程师，高级工程师，037001 山西省大同市。