浅谈煤矿井下带式输送机中间驱动在长距离顺槽掘进中的应用

尉敏

（淮北矿业集团西北分公司范家村项目部，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

内蒙古鄂尔多斯地区煤炭资源丰富，煤层平缓，鄂尔多斯蒙泰范家村煤矿位于东胜煤田万利矿区煤层平缓倾角3°～5°。该煤矿2114 工作面运输顺槽设计长度1992 米。巷道掘进使用一台EBZ-200 掘进机和一部DSJ80/40/2×75kW型可伸缩输送带输送机及DSJ80/40/75 中间驱动。2114 运输顺槽施工初期使用一部DSJ80/40/2×75kW 型可伸缩输送带输送机，并且使用了在输送机头部集中的驱动方式。合理利用了运行阻力和载荷作用，增加其在机头部位的张力。使用的PVG800S/800mm 阻燃输送带承受的张力值是一定的，巷道施工超过1200 米有效运输后出现输送带打滑、撕裂现象。2018 年12 月，该矿综掘区在2114 运输顺槽距机头驱动1000 米的位置安装一部DSJ80/40/75 中间驱动，有效地解决了输送带打滑、撕裂的问题。

1 中间驱动的意义及作用

我国带式输送机中的一项新技术便是中间驱动技术，一部分驱动功率被中间驱动放在带式输送机的中间段，这样便可以使驱动功率大大地分散。不仅可以使驱动滚筒驱动上部载重输送带降低输送带运行时的最大张力，而且可以使输送带的强度也随之降低，从而提高输送带的输送能力，使带式输送机的制造成本下降。中间驱动技术为带式输送机向长距离、大运量输送指明了发展方向。

2 中间驱动输送机技术的发展方向

（1）功率的分配是影响输送带的张力变化的直接因素。从理论的角度出发，输送带承受的最大张力被中间驱动降低了，不过对于整个机器来说，输送机的主驱动部分依然是头部驱动，中间驱动只是起到辅助作用的驱动装置。因此，在功率分配时，还是应尽量发挥头部主驱动作用。

（2）中间驱动带式输送机是具有多个驱动单元。中间驱动技术的关键是要选用滚筒线速度与机头驱动滚筒线速度相同的驱动设备，但是，因为电动机、减速机的不同特性以及制造质量的优劣、驱动滚筒表面磨损的程度、输送带物料分配不均的影响等其他因素，会导致各个驱动滚筒的线速度不尽相同，在整条设备启动初期各驱动单元电机的负载会出现不平衡现象。表现为输送带打滑、驱动滚筒处张力连续阶梯式增加现象。为了解决这一问题采用KTC102 输送机集中控制系统，可使多个驱动单元电机按设定时间延时启动。首先，启动机头驱动电机在输送带张力达到第一次阶梯峰值前启动中间驱动电机，这样既有效降低了输送带所承受的最大张力，又解决了多台电机同时启动电流对电网的冲击问题，同时，还使各驱动单元间缓冲调节，实现了整条输送机各驱动单元的功率平衡。KTC102 输送机集中控制系统内部安装宽电压固态继电器，避免了长距离线路压降对传输控制信号影响，实现了长距离控制。

3 中间驱动控制

对中间驱动的整条输送带需要一个控制系统来平衡各驱动滚筒处的驱动力。如果每个驱动电机单独启动，会使输送带承受的张力局部性紊乱，在机头驱动滚筒处产生一个很大的瞬时拉力，轻则导致输送带跑偏，重则撕毁输送带，甚至会引发严重的安全事故。天津华宁KTC102 输送机集中控制系统能调节各驱动电机的启动顺序，能有效地解决输送带局部张力紊乱的问题。

天津华宁KTC102 输送机集中控制系统是集控制、通信、综合保护（拉线急停、沿线闭锁、预警、跑偏、纵撕、速度、胶带张力、烟雾、堆煤、超温洒水）于一体的综合控制系统，控制器有12 路继电器输出及16 路输入，这可以保证同时控制12 台设备并检测它们的反馈信号。这样各个电机不仅可以同时启动或者同时停止，也可以单独启动或者单独停止。内部电路进行周期性自动巡检，有故障自动显示状态及故障信息。依靠modbus RTU/TCP 通信协议，可作为MODBUS 从站，把自身的控制信息、状态信息、沿线闭锁信息等传给其它装置的主机，从而搭建起一个自动监控网络，实现无人看守集中控制。

输送机机头集中控制系统接线图如图1（元件包括：天津华宁KTC102 输送机集中控制器、QBZ-80 矿用防爆型磁力启动器、SSR 固态继电器）。

图1

4 中间驱动技术的优点

中间驱动技术的优点是显而易见的，在各段只需负担各自段内的载荷的情况下，只要保证中间驱动装置数量的增加即可，无须再使输送机之间相互搭接，便可以使长距离输送物料的要求达到满足，并且使转载环节减少。输送带经过中间驱动装置所受的最大张力就降低30%以上，这时我们需要选用的输送带是较低强度等级，并且可以保证输送带安全的运行，使整个机器的造价降低。中间驱动技术可以在输送机总功率不发生改变的前提下，降低了单元驱动功率，进而使输送机的元部件设计更加精巧化、普遍化，不仅零部件的加工条件被改变，而且还方便了运输、安装和后期维修。较传统的输送机安装维护降低成本降低50%以上，维护、操作人员减员40%以上。

5 结语

中间驱动技术是一项新技术，利用了机头驱动与中间驱动滚筒的线速度相同的原理，降低输送带承受的最大张力，从而实现长距离输送。该矿2114 运输顺槽实现了1900 米长距离输送，并推广到集团公司其他矿掘进施工中。