帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置在工作面回采中的應(yīng)用

賈曉楠

（山西西山煤電股份有限公司鎮(zhèn)城底礦，山西 古交 030200）

1 礦井概況

鎮(zhèn)城底礦井目前在22618綜采工作面組織安裝工作，工作面走向長(zhǎng)720 m，切巷長(zhǎng)180 m。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸順槽布置情況，需鋪設(shè)兩部帶式輸送機(jī)完成運(yùn)煤環(huán)節(jié)，考慮安裝帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾擴(kuò)巷、落底工程量、安裝及拆除工程量、機(jī)電修理難度大等因素，將制約工作面出煤效率?，F(xiàn)結(jié)合運(yùn)輸順槽實(shí)際條件，計(jì)劃在一部帶式輸送機(jī)機(jī)尾、二部帶式輸送機(jī)機(jī)頭即轉(zhuǎn)載點(diǎn)處安裝帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置，將兩部帶式輸送機(jī)改進(jìn)為一部帶式輸送機(jī)進(jìn)行出煤。

2 方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

結(jié)合22618運(yùn)輸順槽現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，提出兩種安裝方案。第一種方案是沿用傳統(tǒng)方式安裝兩部帶式輸送機(jī)進(jìn)行出煤，兩部帶式輸送機(jī)示意圖如圖1。為提高帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力，安裝電機(jī)及減速機(jī)各4臺(tái)，考慮現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng)條件，首先需安裝一臺(tái)變壓器、兩臺(tái)饋電開關(guān)、兩臺(tái)分開關(guān)控制兩部皮帶及兩臺(tái)張緊絞車和兩臺(tái)絞車控制開關(guān)；第二種方案在一部帶式輸送機(jī)機(jī)尾、二部帶式輸送機(jī)機(jī)頭即轉(zhuǎn)載點(diǎn)處安裝帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置，將兩部帶式輸送機(jī)改進(jìn)為一部帶式輸送機(jī)進(jìn)行出煤，安裝帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置示意圖如圖2。對(duì)比方案一所用設(shè)備，除保持使用一臺(tái)變壓器不變，其余設(shè)備數(shù)量均減半，且不需要在原兩部帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)處擴(kuò)巷及落底。兩種方案設(shè)備明細(xì)表見表1及表2。

圖1 安裝兩部帶式輸送機(jī)示意圖

圖2 安裝帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置示意圖

2.1 方案一缺點(diǎn)

（1）設(shè)備投入資金多、成本高

由表1、表2數(shù)據(jù)計(jì)算可知，方案一較方案二多投入資金52萬(wàn)元。

（2）設(shè)備安裝及拆除工程量大

由表1、表2數(shù)據(jù)對(duì)比可知，對(duì)比方案一所用設(shè)備，方案二所用設(shè)備除保持使用一臺(tái)變壓器不變，其余設(shè)備數(shù)量均減半。由此可見，方案一設(shè)備安裝及拆除工程量大。

表 1 方案一投入設(shè)備明細(xì)表

表2 方案二投入設(shè)備明細(xì)表

（3）施工周期長(zhǎng)

方案一需安裝兩部帶式輸送機(jī)機(jī)頭及機(jī)尾，同時(shí)為便于安裝時(shí)延伸帶式輸送機(jī)，需安裝兩部?jī)?chǔ)帶倉(cāng)，另需進(jìn)行擴(kuò)巷及落底滿足機(jī)頭、機(jī)尾安裝需要；方案二安裝一部帶式輸送機(jī)機(jī)頭及機(jī)尾，原轉(zhuǎn)載點(diǎn)使用簡(jiǎn)易帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置。對(duì)比得出方案一施工周期長(zhǎng)。

2.2 方案二優(yōu)點(diǎn)

（1）在巷道轉(zhuǎn)角處使用帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置，減少一部帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的安裝、拆除及相應(yīng)的設(shè)備投入，且?guī)捷斔蜋C(jī)轉(zhuǎn)彎裝置安裝簡(jiǎn)便，極大地縮短了安裝工期。

（2）帶式輸送機(jī)拐彎裝置可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件、根據(jù)不同的巷道布置方式進(jìn)行調(diào)向安裝，同時(shí)可與不同類型的帶式輸送機(jī)相配套，可反復(fù)投入使用，減少設(shè)備投入及降低成本，適用性較強(qiáng)。

（3）帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置可進(jìn)一步提高出煤效率，減少崗位工的投入，運(yùn)行安全，不需要?jiǎng)恿υ?，減少電耗，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

綜上所述，方案一存在設(shè)備投入資金多、設(shè)備安裝及拆除工程量大、施工周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，同時(shí)存在崗位工增加、機(jī)電修理難度增加、出煤效率低及制約工作面生產(chǎn)等劣勢(shì)，方案二成功解決上述問(wèn)題，對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。經(jīng)對(duì)比分析，確定采用方案二。

3 轉(zhuǎn)彎裝置應(yīng)用

3.1 帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置不需要?jiǎng)恿υ?，主要由改向部分、轉(zhuǎn)向部分、緩沖受料部分及濾煤器等部分構(gòu)成，帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖3。該裝置關(guān)鍵技術(shù)是應(yīng)用特制皮帶架及滾筒?？紤]正常輸送帶因受軸向力無(wú)法變向運(yùn)行，因此需加工特制滾筒，配合轉(zhuǎn)向裝置安裝角度，增加摩擦力，分解輸送帶軸向力，確保帶式輸送機(jī)可變向運(yùn)行，即上、下帶式輸送機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)向裝置上、下滾筒，之后通過(guò)變向處上、下兩個(gè)導(dǎo)向滾筒，將上輸送帶導(dǎo)向機(jī)頭方向，下輸送帶導(dǎo)向機(jī)尾方向，達(dá)到了帶式輸送機(jī)運(yùn)行的基本條件，同時(shí)通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)向裝置安裝位置，可實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)360°無(wú)死角變向運(yùn)輸。

圖3 帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)向裝置關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)見表3。

表3 轉(zhuǎn)向裝置關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

3.3 應(yīng)用效果

（1）平地模擬

利用平地安裝車間安裝一部帶式輸送機(jī)及轉(zhuǎn)彎裝置進(jìn)行試驗(yàn)。因22618工作面運(yùn)輸順槽變向處轉(zhuǎn)角為90°，則調(diào)整轉(zhuǎn)彎裝置安裝位置至達(dá)到90°轉(zhuǎn)角，之后開啟帶式輸送機(jī)。通過(guò)觀察，帶式輸送機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)異常。

（2）井下試驗(yàn)

結(jié)合22618工作面運(yùn)輸順槽現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，在該巷道變向位置投入使用帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用反饋，該裝置滿足帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)煤要求，減少轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)備投入。

通過(guò)平地模擬及井下試驗(yàn)，轉(zhuǎn)彎裝置投入使用后，減少一部帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的安裝，轉(zhuǎn)彎裝置的轉(zhuǎn)向滾筒與帶式輸送機(jī)導(dǎo)向滾筒同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力小，滿足工作面運(yùn)煤要求，同時(shí)，具有安裝工期短、減少崗位工投入、檢修工作量小及降低電耗等優(yōu)點(diǎn)。

3.4 效益分析

（1）帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、輕便，運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，檢修工作量小，可適用不同的轉(zhuǎn)角巷道，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

（2）優(yōu)化了設(shè)備運(yùn)輸線路，減少了設(shè)備及相應(yīng)的資金、人員投入，減少了常規(guī)帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾擴(kuò)巷、落底工程量，同時(shí)安裝工期短，為工作面提前出煤打下基礎(chǔ)。

（3）拐彎裝置的轉(zhuǎn)向滾筒與帶式輸送機(jī)導(dǎo)向滾筒同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力小，減少了輸送帶的磨損，同時(shí)該裝置能與不同類型的帶式輸送機(jī)相配套，可反復(fù)投入使用。

（4）轉(zhuǎn)彎裝置投入使用后，減少一部帶式輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾及配套設(shè)施的安裝，可節(jié)約設(shè)備投入資金52萬(wàn)元。

（5）轉(zhuǎn)彎裝置投入使用后，每年電費(fèi)：90 kW×2臺(tái)×18 h×320 d×0.55元/kW·h=57萬(wàn)元，較常規(guī)兩部帶式輸送機(jī)節(jié)約電費(fèi)約57萬(wàn)元。工作面回采時(shí)間為一年半，共計(jì)節(jié)約電費(fèi)85.5萬(wàn)元。

4 結(jié)論

（1）結(jié)合22618工作面運(yùn)輸順槽實(shí)際條件，鎮(zhèn)城底礦成功試驗(yàn)帶式輸送機(jī)拐彎裝置，滿足工作面90°轉(zhuǎn)角巷道的轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸要求，進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，提高出煤效率。

（2）帶式輸送機(jī)拐彎裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn) 0°～360°之間任何角度的轉(zhuǎn)向運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)適用性強(qiáng)，且安裝、拆除工期短，檢修工作量小，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

（3）帶式輸送機(jī)拐彎裝置具有減少設(shè)備、崗位工投入及電耗低等優(yōu)點(diǎn)，22618工作面安裝及回采期間，減少投入137.5萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。