淺談煤礦井下帶式輸送機中間驅(qū)動在長距離順槽掘進中的應(yīng)用

尉敏

（淮北礦業(yè)集團西北分公司范家村項目部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)煤炭資源豐富，煤層平緩，鄂爾多斯蒙泰范家村煤礦位于東勝煤田萬利礦區(qū)煤層平緩傾角3°～5°。該煤礦2114 工作面運輸順槽設(shè)計長度1992 米。巷道掘進使用一臺EBZ-200 掘進機和一部DSJ80/40/2×75kW型可伸縮輸送帶輸送機及DSJ80/40/75 中間驅(qū)動。2114 運輸順槽施工初期使用一部DSJ80/40/2×75kW 型可伸縮輸送帶輸送機，并且使用了在輸送機頭部集中的驅(qū)動方式。合理利用了運行阻力和載荷作用，增加其在機頭部位的張力。使用的PVG800S/800mm 阻燃輸送帶承受的張力值是一定的，巷道施工超過1200 米有效運輸后出現(xiàn)輸送帶打滑、撕裂現(xiàn)象。2018 年12 月，該礦綜掘區(qū)在2114 運輸順槽距機頭驅(qū)動1000 米的位置安裝一部DSJ80/40/75 中間驅(qū)動，有效地解決了輸送帶打滑、撕裂的問題。

1 中間驅(qū)動的意義及作用

我國帶式輸送機中的一項新技術(shù)便是中間驅(qū)動技術(shù)，一部分驅(qū)動功率被中間驅(qū)動放在帶式輸送機的中間段，這樣便可以使驅(qū)動功率大大地分散。不僅可以使驅(qū)動滾筒驅(qū)動上部載重輸送帶降低輸送帶運行時的最大張力，而且可以使輸送帶的強度也隨之降低，從而提高輸送帶的輸送能力，使帶式輸送機的制造成本下降。中間驅(qū)動技術(shù)為帶式輸送機向長距離、大運量輸送指明了發(fā)展方向。

2 中間驅(qū)動輸送機技術(shù)的發(fā)展方向

（1）功率的分配是影響輸送帶的張力變化的直接因素。從理論的角度出發(fā)，輸送帶承受的最大張力被中間驅(qū)動降低了，不過對于整個機器來說，輸送機的主驅(qū)動部分依然是頭部驅(qū)動，中間驅(qū)動只是起到輔助作用的驅(qū)動裝置。因此，在功率分配時，還是應(yīng)盡量發(fā)揮頭部主驅(qū)動作用。

（2）中間驅(qū)動帶式輸送機是具有多個驅(qū)動單元。中間驅(qū)動技術(shù)的關(guān)鍵是要選用滾筒線速度與機頭驅(qū)動滾筒線速度相同的驅(qū)動設(shè)備，但是，因為電動機、減速機的不同特性以及制造質(zhì)量的優(yōu)劣、驅(qū)動滾筒表面磨損的程度、輸送帶物料分配不均的影響等其他因素，會導致各個驅(qū)動滾筒的線速度不盡相同，在整條設(shè)備啟動初期各驅(qū)動單元電機的負載會出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。表現(xiàn)為輸送帶打滑、驅(qū)動滾筒處張力連續(xù)階梯式增加現(xiàn)象。為了解決這一問題采用KTC102 輸送機集中控制系統(tǒng)，可使多個驅(qū)動單元電機按設(shè)定時間延時啟動。首先，啟動機頭驅(qū)動電機在輸送帶張力達到第一次階梯峰值前啟動中間驅(qū)動電機，這樣既有效降低了輸送帶所承受的最大張力，又解決了多臺電機同時啟動電流對電網(wǎng)的沖擊問題，同時，還使各驅(qū)動單元間緩沖調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了整條輸送機各驅(qū)動單元的功率平衡。KTC102 輸送機集中控制系統(tǒng)內(nèi)部安裝寬電壓固態(tài)繼電器，避免了長距離線路壓降對傳輸控制信號影響，實現(xiàn)了長距離控制。

3 中間驅(qū)動控制

對中間驅(qū)動的整條輸送帶需要一個控制系統(tǒng)來平衡各驅(qū)動滾筒處的驅(qū)動力。如果每個驅(qū)動電機單獨啟動，會使輸送帶承受的張力局部性紊亂，在機頭驅(qū)動滾筒處產(chǎn)生一個很大的瞬時拉力，輕則導致輸送帶跑偏，重則撕毀輸送帶，甚至會引發(fā)嚴重的安全事故。天津華寧KTC102 輸送機集中控制系統(tǒng)能調(diào)節(jié)各驅(qū)動電機的啟動順序，能有效地解決輸送帶局部張力紊亂的問題。

天津華寧KTC102 輸送機集中控制系統(tǒng)是集控制、通信、綜合保護（拉線急停、沿線閉鎖、預警、跑偏、縱撕、速度、膠帶張力、煙霧、堆煤、超溫灑水）于一體的綜合控制系統(tǒng)，控制器有12 路繼電器輸出及16 路輸入，這可以保證同時控制12 臺設(shè)備并檢測它們的反饋信號。這樣各個電機不僅可以同時啟動或者同時停止，也可以單獨啟動或者單獨停止。內(nèi)部電路進行周期性自動巡檢，有故障自動顯示狀態(tài)及故障信息。依靠modbus RTU/TCP 通信協(xié)議，可作為MODBUS 從站，把自身的控制信息、狀態(tài)信息、沿線閉鎖信息等傳給其它裝置的主機，從而搭建起一個自動監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無人看守集中控制。

輸送機機頭集中控制系統(tǒng)接線圖如圖1（元件包括：天津華寧KTC102 輸送機集中控制器、QBZ-80 礦用防爆型磁力啟動器、SSR 固態(tài)繼電器）。

圖1

4 中間驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)點

中間驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)點是顯而易見的，在各段只需負擔各自段內(nèi)的載荷的情況下，只要保證中間驅(qū)動裝置數(shù)量的增加即可，無須再使輸送機之間相互搭接，便可以使長距離輸送物料的要求達到滿足，并且使轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)減少。輸送帶經(jīng)過中間驅(qū)動裝置所受的最大張力就降低30%以上，這時我們需要選用的輸送帶是較低強度等級，并且可以保證輸送帶安全的運行，使整個機器的造價降低。中間驅(qū)動技術(shù)可以在輸送機總功率不發(fā)生改變的前提下，降低了單元驅(qū)動功率，進而使輸送機的元部件設(shè)計更加精巧化、普遍化，不僅零部件的加工條件被改變，而且還方便了運輸、安裝和后期維修。較傳統(tǒng)的輸送機安裝維護降低成本降低50%以上，維護、操作人員減員40%以上。

5 結(jié)語

中間驅(qū)動技術(shù)是一項新技術(shù)，利用了機頭驅(qū)動與中間驅(qū)動滾筒的線速度相同的原理，降低輸送帶承受的最大張力，從而實現(xiàn)長距離輸送。該礦2114 運輸順槽實現(xiàn)了1900 米長距離輸送，并推廣到集團公司其他礦掘進施工中。