一种智能主斜井带式输送机检修设备研究

摘要：主斜井带式输送机是煤矿生产运营环节中重要的生产运输设备，也是煤炭运输的咽喉，负责矿井原煤的提升任务，其良好运行是保障井下煤炭运输的关键所在，因此，主斜井带式输送机的检修工作成为主斜井带式输送机稳定运行的保障。鉴于此，结合近年来实现自动化、智能化矿山建设的目标，介绍了一种智能主斜井带式输送机检修设备，其能够利用摄像头、传感器等电子部件完成对带式输送机的无人值守、智能监控、精准定位故障点、记录维修信息等检修内容，同时也为将来实现智能化矿山预留了接口。

关键词：主斜井带式输送机;架空乘人器;检修绞车;智能有轨检修设备

0 引言

带式输送机是由挠性输送带作为牵引构件和承载构件进行物料承载的连续运输设备，是连续运输设备中效率最高的一种设备[1]。输送带绕经传动滚筒、托辊组和尾部改向滚筒形成闭合回路，由拉紧装置提供适当的张紧力，工作中通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，煤及其他物料在胶带上与胶带一起运动[2]。

主斜井带式输送机是煤矿生产运营环节中重要的生产运输设备，也是煤炭运输的咽喉，负担矿井原煤的提升任务，其良好运行是保障井下煤炭运输的关键所在[3]，因此，实现主斜井带式输送机的方便检修成为主斜井带式输送机稳定运行的前提[4]。

基于上述带式输送机检修工作的重要性，本文首先分析了现有带式输送机常见的两种检修设备的布置方式及各自优缺点;其次，介绍、分析、研究了一种智能主斜井带式输送机检修设备;最后，总结了此种检修设备的优点，为下一步此种检修设备的推广做准备。

1 架空乘人器

架空乘人器主要用于矿井斜巷、平巷运送人员，其工作原理类似于地面旅游索道[5]。它通过电动机带动减速机上的摩擦轮作为驱动装置，采用架空的钢丝绳作为牵引承载。钢丝绳主要靠尾部张紧装置进行张紧，沿途依托绳轮支撑，以维持钢丝绳在托轮间的挠度和张力。抱索器将乘人吊椅与钢丝绳连接并随之做循环运行，从而实现运送人员的目的。架空乘人器布置方式如图1所示。

架空乘人器布置方式，主要存在钢丝绳掉道、抱索器松动及座椅摆动等缺陷，并且其需要单独架设承载轮梁，控制系统复杂，安装不便，投资成本高，日常维护任务重，需预留上、下人的巷道位置，占用大量空间。

2 检修绞车

检修绞车即用卷筒缠绕钢丝绳或链条，以提升或牵引重物的轻小型起重设备[6]，需要单独铺设轨道及架空轨道，在现有的硐室内占用了有限的空间。检修绞车布置方式如图2所示。

檢修绞车布置方式，主要存在检修绞车矿车掉道、联轴器松动、抱闸或松闸不灵活等缺陷，并且需单独铺设轨道、阻车器、逆置器、挡车栏等辅助设施，投资成本高，占用巷道空间。

3 智能有轨检修设备

以上两种常用的带式输送机检修设备能实现检修工况下运送备品备件的要求，但均达不到无人值守、智能化升级及远程操控等要求，偏离了实现自动化及无人值守的智能化矿井要求。

下面介绍一种智能主斜井带式输送机检修设备，它主要由带式输送机的支腿、防爆电机、齿轮、齿条、电控系统、摄像头、定位传感器等部件构成，如图3所示。将齿条固定在现有带式输送机的支腿上，电机出轴上布置有齿轮，电机、齿轮与齿条共同构成检修设备的行走机构。在电气系统的控制下，行走机构通过齿轮齿条连接副驱动主体结构，使检修主体设备沿着输送机支腿上铺设好的齿条轨道巡检。智能检修设备布置方式如图4所示，巷道断面布置图如图5所示。

本文提供了一种新颖、有独创性的检修方案，其系统采用自动行走、智能控制技术，利用摄像头、传感器等电子部件完成对带式输送机的无人值守、智能精准定位、更换信息记录等检修工作。

4 结语

本文针对现阶段常用的两种带式输送机检修设备——架空乘人器、检修绞车做了简要分析和优缺点总结。随着时代的发展，技术水平的进步，在矿井其他系统中，一些新型、智能设备已逐渐投入使用，矿井主提升系统的升级改造也将会成为现代化矿井发展的方向。本文介绍的智能主斜井带式输送机检修设备，以现有输送机的支腿作为固定行走轨道基础，这一布置方式对现有设备改造及新铺设带式输送机来说，具有结构简洁、安全可靠、功能适用、投资少、节省空间、铺设方便、使用灵活等优势。除此之外，检修系统还能实现运量统计、无人值守、智能故障诊断等方面的功能。综上所述，本套检修设备符合现代化矿井要求，与现有设备相比具有显著优势。

[参考文献]

[1] 带式输送机工程设计规范：GB 50431—2008[S].

[2] 北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限责任公司.DTⅡ（A）型带式输送机设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2013.

[3] 梁庚煌.运输机械手册（第一册）[M].北京：化学工业出版社，1983.

[4] 煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范：GB/T 50451—2017[S].

[5] 煤炭工业矿井设计规范：GB 50215—2015[S].

[6] 于励民，仵自连.矿山固定设备选型使用手册[M].北京：煤炭工业出版社，2007.

收稿日期：2021-07-01

作者简介：熊治国（1983—），男，北京人，工程师，研究方向：智能带式输送机检修设备。