掘進(jìn)工作面單條膠帶輸送機(jī)小角度轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸技術(shù)研究

潘海江 劉云鵬

摘 要：我礦掘進(jìn)過程中主要的地質(zhì)影響是遇到斷層，斷層遍布采區(qū)或工作面中，給掘進(jìn)施工帶來難度，通常遇到斷層后采取轉(zhuǎn)角施工避開斷層，這樣既可以多回采資源也能保證安全。眾所周知轉(zhuǎn)角施工時(shí)，需要多臺運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)載，這不僅增加了設(shè)備投入及人工成本，同時(shí)也帶來一定的安全隱患。針對這些問題進(jìn)行分析通過相關(guān)計(jì)算并結(jié)合現(xiàn)場安裝調(diào)試實(shí)現(xiàn)在一定角度內(nèi)單臺膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)影響；斷層；膠帶輸送機(jī)；轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸；安全隱患

1 概述

曉明礦煤礦位于鐵法煤田中部，1958年設(shè)計(jì)建井，63年投產(chǎn)，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬噸/年，改擴(kuò)建后現(xiàn)礦井核定生產(chǎn)能力為195萬噸/年。目前掘進(jìn)過程中的主要地質(zhì)影響是遇到斷層，斷層普遍分布在采區(qū)或工作面中。掘進(jìn)施工中我們通常采用轉(zhuǎn)角施工避開斷層，轉(zhuǎn)角施工時(shí)需要多臺運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行二次或多次轉(zhuǎn)載，這就增加了運(yùn)輸成本及人工成本。傳統(tǒng)的膠帶輸送機(jī)在直線長距離運(yùn)輸上具有優(yōu)勢，但并不能進(jìn)行轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸，其原因是轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸是時(shí)膠帶跑偏撒貨，所以只要解決膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎跑偏的撒貨問題即可實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)的轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸。

2 工程概況

曉明礦N3406綜采工作面回順，位于北三采區(qū)四層六段，北部為火成巖侵入體，F(xiàn)N2-2斷層，南部為北三采區(qū)四層中巷，西部為FN3-1，N3409采空區(qū)以及工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，東部為N3405采空區(qū)。整個(gè)回順采用EBZ-200綜掘機(jī)配DSJ-800/2伸縮式膠帶輸送機(jī)掘進(jìn)作業(yè)，二段回順施工到283米時(shí)，遇F406-3斷層。

3 施工方案

原設(shè)計(jì)方案為采用兩臺膠帶輸送機(jī)進(jìn)行串聯(lián)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，這樣就造成運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，設(shè)備投入多，電費(fèi)及人工成本增加。針對該巷道彎曲轉(zhuǎn)角15°，采用單臺輸送機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎15°運(yùn)輸?shù)姆桨冈O(shè)計(jì)。

3.1 膠帶輸送機(jī)能夠轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定運(yùn)行的原理及方法

3.1.1 膠帶輸送機(jī)能夠轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定運(yùn)行的原理

如圖2所示，膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)彎運(yùn)行時(shí)，力圖取直，有一個(gè)向內(nèi)的偏移運(yùn)動速度；在具有？漬角時(shí)，托輥給予膠帶一個(gè)向外的推移速度；穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，這兩個(gè)速度必須相等；當(dāng)兩個(gè)速度相等時(shí)，達(dá)到橫向速度平衡。橫向速度平衡取決于？漬角，？漬角由現(xiàn)場調(diào)試最終確定。

3.1.2 膠帶輸送機(jī)能夠轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定運(yùn)行的方法

（1）如圖2所示，為實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎運(yùn)行，采取兩個(gè)措施：一是托輥內(nèi)側(cè)向膠帶輸送機(jī)運(yùn)行方向傾斜，得到托輥軸線與法線方向夾角？漬，該角叫做安裝支撐角；二是將膠帶內(nèi)側(cè)抬高，得到承載托輥組中間托輥或回空托輥的軸線與水平面之間夾角？酌；該角叫做內(nèi)曲線抬高角。R叫做轉(zhuǎn)彎半徑。（2）曲線的形成，對于剛性支架運(yùn)輸機(jī)，可用短支架支撐，以便于形成曲線；并應(yīng)允許？漬和？酌調(diào)節(jié)。（3）在曲線段兩端應(yīng)設(shè)置過渡段；在此段上？準(zhǔn)0角與？酌角逐漸增大到曲線段應(yīng)有值。（4）膠帶兩側(cè)應(yīng)設(shè)置立輥，防止膠帶跑偏超出可控范圍。跑偏允許值可以取。△=±0.1B（5）？準(zhǔn)0角應(yīng)在可能范圍內(nèi)取大一些，以便于托輥與膠帶之間的摩擦系數(shù)增大。（6）原則上，轉(zhuǎn)彎并不受轉(zhuǎn)角大小限制。但轉(zhuǎn)角過大不能滿足現(xiàn)場實(shí)際則轉(zhuǎn)彎不能形成。