露天礦半固定式帶式輸送機的設計與應用

【摘要】半固定式帶式輸送機是露天礦半連續(xù)開采工藝中的關鍵運輸設備，介紹了其結構特點、國內外發(fā)展現(xiàn)狀，并重點研究了其特有的幾個關鍵技術。指出半固定式帶式輸送機在今后必將得到長足的發(fā)展，從而將進一步提升我國的煤機裝備的技術水平和國產(chǎn)化率。

【關鍵詞】露天礦；半固定式；帶式輸送機；新型單元機身；結構特點

Abstract：The semi-stationary conveyor belt is the key transporting equipment at open-pit semi-continuous mining technology. The structure and development situation at home and aboard are introduced. Then some special key techniques are stressed. Last， points out that the semi-stationary conveyor belt will better develop during the 12th Five-Year Plan period. So the technical level and localization rate of parts and components in mining mechanism will be accordingly enhanced.

Keywords：open-pit mine semi-stationary conveyor belt

前言

半固定帶式輸送機，是一種新型的膠帶機，是一種功效高，耐使用，機動性好的連續(xù)輸送裝卸設備，主要用于露天礦、煤場等地。

根據(jù)市場調研及對國內主要露天煤礦進行的統(tǒng)計表明，目前國內露天煤礦所使用的專用運輸設備進口的比例較大，主要是進口德國克虜伯公司、瑞典山特維克礦山機械有限公司、海塞和英國MMD公司，目前國內以仿制為主，機型也偏小，先進程度不高。

近幾年，我國建設了很多規(guī)模較大的露天礦，當前僅在內蒙古自治區(qū)的錫林郭勤地區(qū)、呼倫貝爾地區(qū)、準格爾地區(qū)就已經(jīng)建設了好幾大露天煤礦；近十多年來，隨著煤炭需求的增長，大型露天礦的投資建設也在不斷地擴大，其中改擴建建設亦同步增長。由此可以看出露天礦半固定式帶式輸送機的需求是比較可觀的，露天礦皮帶運輸設備的市場前景是非常廣闊的。

在現(xiàn)有的大型露天礦中，剝離系統(tǒng)一般采用輪斗+移置式或半固定帶式輸送機連續(xù)開采工藝。采煤工藝采用單斗+卡車+半固定式破碎站開采工藝或單斗+自移式破碎站開采工藝。半固定式帶式輸送機大量的應用在露天礦剝離系統(tǒng)中。隨著工作面推進，為配合半移動式破碎站移設，運輸系統(tǒng)帶式輸送機采用半固定式結構，以方便移設或延伸。

隨著煤礦開采能力的提高，半固定式帶式輸送機逐步向大型化和高速化發(fā)展。寧夏天地西北煤機有限公司與山特維克礦山工程機械貿易（上海）有限公司、中煤平朔煤業(yè)有限責任公司東露天煤礦緊密合作，在國內獨家研制生產(chǎn)出大型半固定帶式輸送機，并采用變頻中間驅動技術和自動可控張緊技術，有效的改善了輸送機的運行性能。

1、半固定式帶式輸送機的結構特點

半固定式帶式輸送機主要由機頭驅動站、中間驅動站、機尾站和半固定式中間架以及錨固裝置等組成。

機頭站有兩種結構設計，一種是低式結構，采用整體滑撬式設計，移設時經(jīng)常采用牽引式移設；一種是中高式結構，采用運輸車輛馱運式設計，移設時經(jīng)常采用履帶車來移設；驅動裝置采用軸裝式浮動支撐形式，方便安裝、調整。皮帶機在設計時充分考慮氣候與環(huán)境的因素，主要部件均應選用適于焊接及低溫作業(yè)條件的優(yōu)質鋼材Q345-E。為了防止物料粘結和凍結，在流槽和卸料擋板以及導料槽上配設了加熱裝置，從而滿足不同季節(jié)，特別是冬季寒冷條件下能正常生產(chǎn)。

半固定式機頭驅動站主要由鋼結構機架、過渡橋、驅動裝置、張緊裝置、卸料溜槽、液壓系統(tǒng)、滾筒、吊掛托輥組、人行通道、梯子、安全欄桿、雙側電纜掛鉤、清掃裝置及錨固裝置等組成。采用錨固裝置固定。

2、大型半固定式帶式輸送機的設計

受到輸送帶強度與驅動裝置的限制，長距離、大運量半固定式帶式輸送機采用機頭集中驅動不能滿足使用要求，采用機頭集中驅動加中間驅動方式進行布置。中間驅動技術可以在不提高輸送帶強度等級前提下，最大限度地增加單機長度；還可使單元驅動裝置小型化，通用性強，單元驅動裝置的功率保持在一個較為經(jīng)濟合理的范圍內，最大限度地降低輸送機的投資費用。

功率的合理分配對于帶中間驅動裝置的帶式輸送機的運行穩(wěn)定性而言尤為重要，功率的分配直接影響到輸送帶的張力變化。為保證中間驅動裝置不致因為張緊力不足而導致傳動失效，設計中，由于只在頭部站設置了液壓自動張緊裝置，因此只有通過該張緊裝置的設定來控制中間驅動前承載帶的張力，同時在中間驅動裝置處設置兩個測力滾筒進行張力監(jiān)測，以保證中間驅動裝置具有足夠的張緊力。

隨著煤礦開采能力的提高，移置式、半固定式帶式輸送機逐步向大型化和高速化發(fā)展。寧夏天地西北煤機有限公司與山特維克礦山工程機械貿易（上海）有限公司、中煤平朔煤業(yè)有限責任公司東露天煤礦緊密合作，在國內獨家研制生產(chǎn)出大型半移置帶式輸送機：帶速5.6m/s，帶寬達1.8m，長度可達2185m，驅動功率達4×1400kW+4×1400kW，運量高達9000t/h，帶強達ST4000，采用變頻中間驅動技術和自動可控張緊技術，可有效改善輸送機的運行性能。

3、單元機身

中間架為獨立單元結構，安裝時各個中間架之間留有一定距離，互不搭接。上下托輥組均采用吊掛式托輥組。中間架的結構方便安裝、調整和搬遷；中間架為半固定式鋼座結構，主要由鋼座、立柱、橫梁、縱梁、斜拉筋、吊掛托輥組等組成。中間架兩側各設三層電纜支架（鐵板壓制、考慮電纜彎曲敷設）。

機身上下托輥直徑為Φ194×4.5，采用鐵皮沖壓軸承座，使用壽命3萬小時。上串掛托輥組間距為1.2米，下串掛托輥組間距為3米，下托輥均采用疏型托輥，對膠帶臟面可全程清掃；頭尾及受料點處的下托輥均采用平托輥，以便于清掃。機頭、機尾處上托輥組設有10°、20°過渡托輥架，可減小托輥受力，延長機頭、機尾處托輥的使用壽命。

4、機尾站

機尾站采用滑橇式設計，包括機尾站鋼結構、受料裝置、滾筒和托輥組、清掃裝置和錨固裝置等。機尾站采用錨固裝置固定，采用牽引裝置以及推移裝置進行移設。

5、輔助裝置

對于經(jīng)常操作、檢查或維修的場所，均設置大小合適的永久性鋼制平臺；平臺臺面采用金屬格柵防滑板，一切敞開的邊緣均設置高度不小于1200mm的安全防護欄桿。每個平臺至少裝設一部易于達到的鋼制扶梯，其安裝位置方便人員上下，不妨礙設備維修和材料搬運。

6、結語

為了適應高產(chǎn)高效集約化的生產(chǎn)需要，大型半固定式帶式輸送機是今后露天礦采煤工藝發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運輸技術的發(fā)展方向。