带式输送机转弯装置的设计与应用

罗 彬

（大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿，山西 大同 037016）

同煤集团晋华宫矿是一座开采了近60年的现代化矿井，随着该矿煤炭资源的枯竭，煤矿方较为重视开采设备的重复投入、降低运输成本、提高不规则煤炭回收率等问题。在进行煤矿井下工作面及运输巷道的设计时，重点会利用现有巷道进行重复运输使用。该煤矿以往的带式输送机在巷道的转弯处无法继续进行延伸，一般是采用增加带式输送机的串联搭接来实现运输系统的连续性，在增加了设备投入的同时还带来了一定的安全隐患。因此从各方面情况来讲，都必须进行相应的改造设计。技术人员通过调研，设计了一款带式输送机转弯装置，用来解决井下巷道转弯处的延伸问题。该转弯装置在5716工作面运输巷道和2716探巷转弯处进行了实践应用，效果理想，可以实现巷道的任意角度拐弯，达到方便运输、提高效率、降低成本的目的[1]。

1 工程概况

晋华宫矿二采区8716工作面煤柱1风巷有运煤要求，设计采用5716工作面运输巷道进行煤料的运输作业。5716工作面运输巷设计长度620m，与2716探巷两者的夹角45°。根据晋华宫矿以往的运输设备设计安装要求，在5716工作面运输巷道和2716探巷一共需要布置2台40t的刮板运输机、1台带式输送机才能满足运输要求。从运输成本的角度考虑，煤矿技术人员提出在运输巷道的转弯处设计安装带式输送机转弯装置来完成皮带的转弯工作。根据5716工作面运输巷道和2716探巷转弯处的实况，设计了一种带式输送机转弯装置，通过安装、调试、试运行等过程，该带式输送机转弯装置能较好地完成设计任务，并创造了较好的经济效益[2]。

2 带式输送机转弯装置的设计

2.1 带式输送机转弯装置组成分析

针对带式输送机的转弯需求设计了转弯装置，该装置的结构组成如图1所示。转弯装置主要是由滚筒、钢球体、万向球座、连接螺栓四大部分组成。从图1可知，将钢球体镶嵌在万向球座中，采用连接螺栓将万向球座固定在滚筒的表面，这样就形成了一种万向球的表面。将万向球的表面作为带式输送机皮带传递的支撑面，构成了带式输送机万向滚筒转弯装置[3]。

2.2 带式输送机转弯装置的工作原理分析

当在巷道转弯处有需要转弯变向的传送皮带经过时，在滚筒表面就会以滚筒表面镶嵌的万向球做为支撑面进行传送运行。在这个过程当中，转弯装置的滚筒发生转向的时候也会带动万向球一同发生转动，但同时万向球还有其自身的转动过程，而自身的转动过程可以有效地降低拐弯时皮带的摩擦力，实现皮带的变向拐弯作业[4]。带式输送机转弯装置工作时的状态示意图如图2所示。

图2 带式输送机转弯装置工作状态示意图

2.3 带式输送机转弯装置安全运行的技术措施

为了有效保障该带式输送机转弯装置在工作期间能安全运行，保障皮带机转弯作业的顺利进行，制定了相应的安全运行技术措施。

（1）转弯装置的安装必须牢固。在带式输送机转弯装置的安装过程中，采用打地锚的方式将转弯装置固定在巷道底板上，以免带式输送机在长期的工作时间后使得转弯皮带交心位置发生变化，从而造成皮带的跑偏故障，引起煤料的洒落现象。

（2）要对转弯装置的滚筒和钢球部件进行检查和维修。带式输送机在工作状态时，技术人员要有意识地对转弯装置处的滚筒和钢球的运行情况及灵活性进行有效的检查，并做好润滑油和松动液的喷注工作。

（3）在巷道带式输送机的拐弯处设置相应的拉线急停保护。当带式输送机在工作期间发生安全故障后，及时通过拉线急停保护停止带式输送机工作，及时处理安全故障，等待安全故障解除后再恢复带式输送机运转。

（4）在转弯装置左、右、后三方都必须安装安全防护网进行隔离。通过在左、右、后三方设置的金属网对转弯装置所在区域进行保护，防止其他人员闯入导致带式输送机安全事故的发生[5]。

3 实践及经济效益分析

晋华宫矿井下运输一区5716工作面运输巷道拐弯处的带式输送机按要求安装了转弯装置，经调试试运行，当前的运行应用效果比较理想。带式输送机在物料运输的重负荷情况下，皮带机的启动、运行过程都比较平稳，无皮带跑偏、撕裂现象的发生，有效地保障了该巷道物料的安全、稳定、连续运行。

同时该带式输送机转弯装置的应用产生了较好的经济效益。该运输巷道采用转弯装置，可以少投入2部40t的刮板运输机，节约资金约30万元/年；因减少设备的投入节约电量消耗约20万元/年；转弯装置的应用可减少岗位工作人员8人，每年节约人工费用约50万元。总体上，该带式输送机转弯装置的应用每年可为企业创造100万元的效益，起到了较好的减员增效的作用。

4 结语

晋华宫矿运输一区5716工作面运输巷道转弯处采用带式输送机转弯装置后，解决了晋华宫矿带式输送机的大角度转弯作业的技术难题。采用一套带式输送机转弯装置就可以满足巷道不同拐弯角度的使用要求，在安装时几乎不受巷道施工现场的影响。转弯装置可以多次回收应用，有效地提高了设备的应用效率，同时解决了井下不规则煤炭资源的开采及运输问题，为实现晋华宫矿高产高效安全开采奠定了基础。