九里山礦主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化改造及應(yīng)用

文 / 李 釗 李永林

（作者單位：河南能源焦煤集團(tuán)九里山礦）

一、九里山礦主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)改造前概況

河南能源焦煤集團(tuán)九里山礦主煤流運(yùn)輸皮帶巷全長(zhǎng)4950m，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式，共計(jì)15部皮帶。優(yōu)化改造前，由于井下主煤流東、西翼膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜，機(jī)電故障事故頻發(fā)，嚴(yán)重制約礦井安全生產(chǎn)。同時(shí)，九里山礦主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)層級(jí)環(huán)節(jié)多，轉(zhuǎn)載點(diǎn)數(shù)量多，破碎率高，原煤運(yùn)輸線塊炭率低，嚴(yán)重影響礦井的經(jīng)濟(jì)效益。通過排查分析井下主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)狀，決定對(duì)九里山礦主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。

二、九里山礦主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化方案

1. 優(yōu)化原則

（1）不停產(chǎn)原則。把影響時(shí)間降到最低，不影響礦井生產(chǎn)的連續(xù)性。

（2）能合盡合。充分實(shí)踐現(xiàn)代運(yùn)輸設(shè)備遠(yuǎn)距離、大功率、高可靠性的發(fā)展趨勢(shì)。

（3）成本最小化。用最小成本實(shí)現(xiàn)收益最大化。

2. 主體方案

（1）將東一TD-75型膠帶輸送機(jī)和東二TD-90型膠帶輸送機(jī)合成一部長(zhǎng)度為356m，運(yùn)輸能力630t/h的DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)。

（2）將西一部SDJ-150型膠帶輸送機(jī)和西二部DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)升級(jí)改造為一部長(zhǎng)度為878m，運(yùn)輸能力630t/h的DTL100/63/2×110型膠帶輸送機(jī)。

（3）將東三到東六等四部SPJ-800型鋼絲繩吊掛式膠帶輸送機(jī)合成一部長(zhǎng)度為735m，運(yùn)輸能力550t/h的DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)。

（4）分步進(jìn)行。

3. 存在難點(diǎn)和問題

（1）東一、東二皮帶合并，在用設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)完全不停產(chǎn)改造。

（2）西一、西二合并改造技術(shù)難點(diǎn)：一是西一部皮帶現(xiàn)為2×75KW驅(qū)動(dòng)裝置，合并后長(zhǎng)度為900m，功率約為170KW，需更換驅(qū)動(dòng)裝置；二是西一機(jī)頭安裝地基按180m長(zhǎng)度處理，現(xiàn)改為900m，強(qiáng)度不足，需加固處理；三是機(jī)頭卸載滾筒軸徑小，卸載臂型號(hào)小，強(qiáng)度不夠；應(yīng)更換為大軸徑，改造加固卸載臂；四是西一膠帶輸送機(jī)尾與西二皮帶存在高度差500mm左右，需處理；采用高腿架順暢搭接；五是煤翻羅斜皮帶頭在西一西二合并之后，高度不夠，并且陳舊銹蝕嚴(yán)重，機(jī)身槽鋼多處銹透；需要加工一套一米的電動(dòng)滾筒裝置安裝更換，提升高度。

（3）將東三到東六等四部SPJ-800型鋼絲繩吊掛式膠帶輸送機(jī)合并，近乎封閉的皮帶巷運(yùn)輸不暢，舊設(shè)備回收及新設(shè)備運(yùn)輸難度大、時(shí)間長(zhǎng)；驅(qū)動(dòng)部分離卸載點(diǎn)距離100米；機(jī)頭機(jī)電硐室改造、地基施工時(shí)間長(zhǎng)，部分巷道維修難度大，與生產(chǎn)沖突；停產(chǎn)需要一到兩個(gè)月時(shí)間，影響生產(chǎn)工作。

（4）新設(shè)備沒有訂貨，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。

4. 解決方案

（1）東一、東二皮帶優(yōu)化改造思路及方案

以不停產(chǎn)改造為目的，在皮帶運(yùn)行期間利用每天檢修時(shí)間將皮帶各部件運(yùn)輸?shù)轿徊⒋蠹惭b到位，利用月末檢修時(shí)間8小時(shí)，將一部皮帶投入運(yùn)行。一部長(zhǎng)度為356m，運(yùn)輸能力630t/h，1000mm皮帶，利用公式計(jì)算得出Pwmin=PA×1.15/η≈110KW，Pwmax=PA×1.3/η≈124KW。DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)滿足需要。

優(yōu)化改造方案如下：

① 由地測(cè)科標(biāo)記出巷道中心線，同時(shí)在巷道中心安裝激光發(fā)生器用作安裝膠帶輸送機(jī)。巖巷作業(yè)隊(duì)將地梁根據(jù)皮帶隊(duì)提供的位置擺放到位，皮帶隊(duì)負(fù)責(zé)找平，找平后由巖巷作業(yè)隊(duì)進(jìn)行打地錨固定。

② 在安裝機(jī)頭主滾筒、電機(jī)和減速器部位的巷道上部適當(dāng)位置打起吊錨桿或安裝起吊橫梁，便于吊掛重物。

③ 巷道基礎(chǔ)工程施工結(jié)束后，利用設(shè)備通道運(yùn)進(jìn)需要安裝的設(shè)備。運(yùn)進(jìn)設(shè)備順序?yàn)椋簭埦o部分→中心架→滾筒→電機(jī)、減速機(jī)。

④ 設(shè)備全部進(jìn)入后，首先安裝驅(qū)動(dòng)部分，其次安裝中心架，最后安裝張緊部分。

⑤ 大件設(shè)備安裝后，利用月末檢修時(shí)間將沒有安裝的附件安裝結(jié)束并將原減速機(jī)、電機(jī)拆除，穿帶運(yùn)行。

⑥ 利用檢修三班時(shí)間或停產(chǎn)時(shí)間將東二部驅(qū)動(dòng)裝置拆除并與東一部合并。

（2）西一、西二皮帶優(yōu)化改造思路及方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)重新加工煤翻羅斜皮帶，更換抬升煤翻羅斜皮帶頭；不停產(chǎn)的情況下，利用檢修時(shí)間先將西一部膠帶輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾改造完成，投運(yùn)；最后，利用放假或停產(chǎn)三小班的時(shí)間，將西二部皮帶拆除與西一部合并。一部長(zhǎng)度為878m，運(yùn)輸能力630t/h，1000mm皮帶，利用公式計(jì)算得出Pwmin=PA×1.15/η≈171KW，Pwmax=PA×1.3/η≈193KW。DTL100/63/2×110型膠帶輸送機(jī)滿足需要。

優(yōu)化改造方案如下：

①在皮帶運(yùn)行期間，將西一皮帶驅(qū)動(dòng)裝置由2×75KW改造為2×110KW驅(qū)動(dòng)裝置，同時(shí)加固地基。

② 更換機(jī)尾，并抬升200mm。

③更換并抬升煤翻羅斜皮帶，提升高度為500mm。

④ 利用檢修三班時(shí)間或停產(chǎn)時(shí)間將西二部皮帶頭拆除并與西一部合并，最后整機(jī)調(diào)試。

（3）東三至東六皮帶優(yōu)化改造思路及方案

以不停產(chǎn)改造為目的，在皮帶運(yùn)行期間利用每天檢修時(shí)間將皮帶中間部分改造完畢，機(jī)尾安裝結(jié)束，各部件運(yùn)輸?shù)轿徊⒋蠹惭b就位；利用三天時(shí)間，回收機(jī)頭更換皮帶，調(diào)試投入運(yùn)行。一部長(zhǎng)度為735m，運(yùn)輸能力550t/h，一米皮帶，利用公式計(jì)算得出Pwmin=PA×1.15/η≈133KW，Pwmax=PA×1.3/η≈150KW。DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)滿足需要。

優(yōu)化改造方案如下：

① 機(jī)電硐室地基與生產(chǎn)計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間并行施工，采用快速地基施工方法。設(shè)計(jì)出整體地梁架地錨固定方式，在傳動(dòng)位置上先使用水泥造平臺(tái)，再使用設(shè)計(jì)的地梁與皮帶機(jī)底座進(jìn)行連接，通過整體焊接固定。

② 中間部分由鋼絲繩吊掛式改為落地H架，利用檢修時(shí)間先行更換，余下機(jī)頭機(jī)尾最后施工。

③ 集中三天回收機(jī)頭更換皮帶，調(diào)試運(yùn)行。

④ 自制加工機(jī)頭卸載架，滿足生產(chǎn)需要。

（4）設(shè)備問題

新東一皮帶和新東二皮帶利用工作面暫時(shí)閑置設(shè)備、兩臺(tái)DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)檢修后使用；新西一利用集團(tuán)內(nèi)部設(shè)備調(diào)劑網(wǎng)，淘來一部閑置DTL100/63/2×110型膠帶輸送機(jī)替換下兩部DTL100/63/2×75型膠帶輸送機(jī)重新使用到工作面上。

三、實(shí)施效果

1. 運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，減少了運(yùn)輸設(shè)備層級(jí)，降低了管理難度，提高了主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)安全可靠性。

2. 優(yōu)化改造后，由改造前的15部設(shè)備減少為10部，可優(yōu)化每班崗位工5名和維護(hù)人員2名，每年可節(jié)約人工費(fèi)用151.2萬元，每年節(jié)約電費(fèi)168.48萬元。

3. 主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化改造后，減少了五個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)，以14141一部皮帶的塊煤損耗率（0.21個(gè)百分點(diǎn)）為例，五部皮帶頭塊煤損耗率合計(jì)降低了1.05個(gè)百分點(diǎn)， 按礦井每年生產(chǎn)100萬噸計(jì)算，可增加塊煤產(chǎn)量10500噸，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益360.15萬元。