長春興煤業(yè)主斜井帶式輸送機(jī)增速改造及安全運(yùn)行研究

長春興煤業(yè)主斜井帶式輸送機(jī)增速改造及安全運(yùn)行研究摘要：山煤集團(tuán)左云長春興煤業(yè)主斜井選用DTC120/65/2×630型大傾角帶式輸送機(jī)，設(shè)計(jì)能力650t/h，膠帶寬度1200mm，運(yùn)行速度2.5m/s，運(yùn)輸長度680m，提升高度302m，皮帶機(jī)傾角26.7°。隨著生產(chǎn)的需要，原輸送機(jī)暴露出許多缺點(diǎn)，運(yùn)輸能力無法滿足礦井生產(chǎn)需要，滿載運(yùn)行會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備和皮帶沖擊很大，影響其使用壽命，并增加檢修時(shí)間，且有時(shí)煤量大會(huì)發(fā)生皮帶“壓死”即停機(jī)后皮帶無法啟動(dòng)的現(xiàn)象。主斜井是長春興礦原煤運(yùn)輸?shù)难屎聿课唬瑸楸Ｕ现餍本畮捷斔蜋C(jī)的安全運(yùn)行，經(jīng)與寧夏天地西北煤機(jī)有限公司反復(fù)研究、計(jì)算，決定對(duì)主斜井帶式輸送機(jī)進(jìn)行增速改造，同時(shí)對(duì)改造后的安全運(yùn)行進(jìn)行了進(jìn)一步研究。

關(guān)鍵詞 ：主斜井；帶式輸送機(jī)；煤量大；增速改造

1原輸送機(jī)運(yùn)行狀況

主斜井帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)著我礦井下的原煤運(yùn)輸任務(wù)，是我礦原煤運(yùn)輸?shù)难屎碓O(shè)備。井下西二下盤區(qū)大巷帶式輸送機(jī)使用的1200mm皮帶，經(jīng)轉(zhuǎn)載主斜井帶式輸送機(jī)，現(xiàn)對(duì)這兩部帶式輸送機(jī)基本參數(shù)進(jìn)行對(duì)比（表1）。

從數(shù)據(jù)看，主斜井帶式輸送機(jī)無法滿足井下原煤運(yùn)輸?shù)囊?，隨著工作面的推進(jìn)，主斜井帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)的原煤運(yùn)輸任務(wù)逐漸繁重且存在諸多安全隱患。當(dāng)皮帶過煤量加大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備及電氣保護(hù)裝置處于臨界狀態(tài)，多次發(fā)生皮帶“壓死”，即過載停機(jī)后無法啟動(dòng)。同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備和皮帶沖擊很大，影響其使用壽命，也增加了檢修時(shí)間。

2主斜井帶式輸送機(jī)增速改造方案

（1）經(jīng)與寧夏天地西北煤機(jī)有限公司反復(fù)研究、計(jì)算，在其提供的4種方案中采用最經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)/更換時(shí)間周期最短的方案，即帶速提高到3.15m/s，輸送能力增加到1000t/h，減速器速比不變，增加傳動(dòng)滾筒直徑，將原直徑為1.25m改為1.6m。

（2）帶式輸送機(jī)功率配比采用等功率分配法，在頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，其圓周率分配比值僅與滾筒的圍包角ψ和摩擦系數(shù)μ值有關(guān)。建議采用2∶1功率配比，但結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)部位于主斜井皮帶機(jī)房2樓，從皮帶機(jī)中心線到機(jī)房的內(nèi)壁尺寸為3.6m，而驅(qū)動(dòng)部最大外形為6.9m，即便機(jī)房開洞可以滿足驅(qū)動(dòng)部的布置要求，也無法滿足驅(qū)動(dòng)部基礎(chǔ)施工要求（2層樓板沒有延伸的位置），故采用1∶1∶1的功率配比方式。

功率計(jì)算：

軸功率：

PA=Fuv/1000=303241×3.15/1000≈955.2kW

電機(jī)功率：

Pm=PA/η=955.2/0.85≈1123.8kW

單機(jī)功率：

P單=1123.8/3=374.6kW

此輸送機(jī)選用的電機(jī)為630kW，電機(jī)備用系數(shù)n=630/374.6≈1.68（國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)n=1.5），滿足要求。

（3）托輥校驗(yàn)。上托輥間距ao=1200mm，上托輥槽角λ=60°，旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為28.02kg，托輥直徑?=133mm，軸承選用6305/C4；下托輥間距au=3000mm，下托輥為下平托輥，傾角λ=0°，旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量為7.4kg，托輥直徑?=133mm，軸承選用6305/C4。

托輥校核：

n=60V/πd=60×3.15/3.14×0.133≈453r/min＜600r/min

故轉(zhuǎn)速滿足要求。

（4）COOPER軸承選用：西安COOPER軸承廠家根據(jù)改造核算參數(shù)核算，現(xiàn)使用軸承滿足改造后的使用要求。

（5）原機(jī)架的支撐強(qiáng)度不夠，根據(jù)改造方案核算，需對(duì)機(jī)架進(jìn)行二次加固。

（6）增大滾筒后，需降低兩個(gè)直徑?630mm的托帶滾筒底座。

（7）因增加驅(qū)動(dòng)部，電氣設(shè)備需增加一臺(tái)變頻器和一臺(tái)高壓柜，新增電機(jī)功率與原電機(jī)相同，新增變頻器由于原630kW變頻器供貨周期較長，選用800kW變頻器，功率平衡由東芝三菱廠家提供調(diào)試。

（8）確定所需增加帶面，其中滾筒加大直徑所需增加帶面2.7m；機(jī)尾重錘張緊小車?yán)o行程2m，需增加帶面4m；損傷帶面（8#接頭處）12.7m；皮帶接頭長度為2.8×2m，共計(jì)25m。

3改造注意事項(xiàng)說明

（1）關(guān)于逆止器的說明：按照現(xiàn)改造后的使用要求，原配有的兩部1145NRT逆止器必須拆掉一臺(tái)，新增逆止器設(shè)置在新增驅(qū)動(dòng)部上，由于新增的傳動(dòng)滾筒與第一個(gè)傳動(dòng)滾筒的旋向相反，即一臺(tái)為順時(shí)針，一臺(tái)為逆時(shí)針，逆止器旋轉(zhuǎn)方向也一樣。新增加的逆止器和原有逆止器都在同一側(cè)（從機(jī)尾向機(jī)頭看，在煤流方向的左側(cè)）。

（2）關(guān)于減速器的說明：前期第一傳動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)部減速器三面的風(fēng)冷油站與新增的驅(qū)動(dòng)部干涉，應(yīng)把風(fēng)冷油站從減速器上面拆下來，安置在減速器上方。

（3）關(guān)于傳動(dòng)滾筒的說明：新增的傳動(dòng)滾筒與另外兩個(gè)不能互換，新增逆止器比原逆止器厚度厚，1145NRT的厚度為356mm，1165NRT的厚度為422mm。

4改造后設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

帶式輸送機(jī)型式：大傾角；輸運(yùn)能力：1000t/h（原650t/h）；輸送物料：原煤，粒度≤300mm，松散比重0.95t/m3；帶寬：1200mm；帶速：3.15m/s（原2.5m/s）；運(yùn)輸長度：L=680m；提升高度：H=302m；皮帶機(jī)傾角：a=26.7°；帶強(qiáng)：ST3150；傳動(dòng)滾筒軸功率：連續(xù)功率為3×320kW（原皮帶機(jī)軸功率為2×370kW）；驅(qū)動(dòng)方式：頭部三驅(qū)，功率配比為1∶1∶1（原皮帶機(jī)功率配比為1∶1）；驅(qū)動(dòng)裝置：變頻電機(jī)+高速聯(lián)軸器+減速器+低速聯(lián)軸器+傳動(dòng)滾筒。

5改造后出現(xiàn)的問題

長春興礦DTC120/65/2×630型大傾角帶式輸送機(jī)改造后，整體的生產(chǎn)運(yùn)輸效率提高，運(yùn)量提升至1000t/h，帶速提升至3.15m/s，輸送帶每運(yùn)行8min就可以完成一次循環(huán)。設(shè)備調(diào)試完成后，出現(xiàn)的問題及采取的措施如下：

（1）滾筒縱向竄動(dòng)：在調(diào)試過程中，每運(yùn)行1h，測(cè)量傳動(dòng)滾筒的位置，并同時(shí)打開高、底速聯(lián)軸器蓋，用專用工具測(cè)量位移量，然后進(jìn)行驅(qū)動(dòng)部的調(diào)正。

（2）停車時(shí)慣性時(shí)間加長：調(diào)整盤型閘閘盤間隙，在確保皮帶拉空的前提下，利用調(diào)整運(yùn)行頻率赫茲，降低運(yùn)行速度，從而減少剎車慣性時(shí)間。

（3）帶面及接頭的檢查：使用皮帶探傷在線監(jiān)測(cè)儀器與人工方式配合檢查，接頭處兩端設(shè)點(diǎn)標(biāo)記，對(duì)接頭長度進(jìn)行測(cè)量。

（4）沿線保護(hù)：在卸載滾筒及機(jī)尾處增設(shè)急停拉繩開關(guān)，在轉(zhuǎn)載處及卸載處增設(shè)攝像監(jiān)控探頭，全方位監(jiān)控皮帶運(yùn)輸物料。

（5）增設(shè)保護(hù)聯(lián)鎖：主斜井皮帶與其轉(zhuǎn)載的上倉皮帶進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)上倉皮帶發(fā)生故障停機(jī)時(shí)，主斜井皮帶隨即停止。

（6）在卸載滾筒電動(dòng)清掃器滾刷后方，增設(shè)一道風(fēng)式清掃器，以有效清除帶面臟物。

6設(shè)備安全運(yùn)行管理建議

大多數(shù)事故的發(fā)生是由于管理不完善、條理不明確、責(zé)任落實(shí)不到位，繼而引發(fā)人為的原可避免的事故。事故的發(fā)生對(duì)于企業(yè)、個(gè)人都會(huì)造成無法彌補(bǔ)的損失，現(xiàn)針對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行簡要提幾點(diǎn)建議：（1）人員合理