蘆嶺煤礦橋架一體式輸送機的應用

摘 要：通過對常用帶式輸送機棧橋形式的分析，介紹了一種新型輸送機，輸送機機架與棧橋合為一體，結構簡單，便于制造和運輸，大大降低了工程費用。

關鍵詞：輸送機；棧橋；橋架一體式

1 礦井概述

蘆嶺煤礦位于皖北宿州市東南20余公里處，北距淮北市80公里。礦井原設計年生產能力為1.50Mt/a，設計服務年限66年。2012年礦井生產能力核定為2.30Mt/a。礦井采用立井、集中運輸大巷、分區石門開拓方式。礦井共有7座井筒，均為立井。井田中央工廣范圍內設有主井一座，新副井、副井各一座。礦井目前一水平為收作水平，二水平為生產水平，三水平為開拓延深水平。2013年礦井瓦斯鑒定為煤與瓦斯突出礦井，8、9、10煤層均為突出煤層，礦井瓦斯絕對涌出量95.1m3/min，相對涌出量24.09m3/t。

根據礦井三水平首采區（Ⅲ1采區）地質瓦斯情況和礦井生產情況，Ⅲ1采區原開采方案為10煤層作為保護層開采保護8、9煤層。由于瓦斯治理難度大，工作面回采效益較低，安全威脅大，以及工作面投產準備工程量大等諸多因素，后來確定在Ⅲ1采區實施軟巖保護層開采，開采9煤層底板軟巖作為保護層進行開采。矸石回采不進入礦井主運系統，單獨排到地面，預計開采出近100萬噸純矸石。礦井原有排矸系統，采用電機車牽引礦車，用橋臺式翻罐籠將矸石卸載，再用汽車外排。原有排矸系統，效率低，排矸能力小，無法滿足排矸需要。為此，進行了礦井排矸系統改造，將副井改為矸石提升井，將原罐籠提升改為箕斗提升，矸石提升至地面后，用一條長度800m的帶式輸送機，穿過中央工廣，排至工廣東側的塌陷區進行回填。

2 常用的帶式輸送機及棧橋

帶式輸送機是煤礦高效連續運輸的理想設備，與其他運輸設備相比，帶式輸送機輸送能力強，運輸距離遠，運行可靠，易于實現自動化和集中化控制。現已經成為煤礦主流的運輸手段，技術成熟穩定。本次設計帶式輸送機長度800m，帶寬1m，運量630t/h，帶速2.0m/s，配置功率160kW。

帶式輸送機在工廣內鋪設，必須采用棧橋架空方式，才能不影響地面現有建筑物以及道路的通行，本次設計中棧橋距地面高度5.2m以上。輸送機棧橋常見結構形式有混凝土預制結構也有鋼桁架結構，這些常見棧橋的統一特點是棧橋做為帶式輸送機的外部結構，側面及屋面全圍護，形成封閉的通道。棧橋建設完成后，再安裝帶式輸送機，棧橋和內部的帶式輸送機是相對獨立的（圖1）。

這種常見的棧橋結構內部空間大，外形尺寸一般要達到3m×2.8m，無法進行整體運輸，安裝時都是在現場進行焊接組裝，消耗材料多。該種形式的運輸系統建成后，工程費用高，棧橋的制造安裝費用在整個工程造價中占到很大的份額，有時接近2/3的占比。蘆嶺礦的輸送機若采用此種結構形式，工程估算需要2000萬元，為了降低蘆嶺礦排矸系統的工程造價，加快施工進度，本次設計使用了一種新型的橋架一體式輸送機。

3 橋架一體式輸送機

橋架一體式輸送機，將鋼桁架棧橋與帶式輸送機機架合二為一。帶式輸送機的中間架兼做鋼桁架的上弦架，輸送機的中間架支腿兼做鋼桁架的腹桿，鋼桁架的下弦架做為輸送機中間架支腿的支撐梁（圖2）。輸送機托輥架直接安裝在上弦架上，替代部分上弦架的水平支撐桿件。下弦架兩側設懸挑梁，布置檢修道。輸送機上部安裝防護罩，防止揚塵，阻擋雨水，防護罩可以打開，便于檢修。這種結構有效減少了鋼桁架的截面面積，大大降低了鋼桁架和輸送機的整體重量，減少材料消耗，降低制造成本。

普通的帶式輸送機中間架及支腿為槽鋼或角鋼，無法滿足棧橋本體的支撐。本工程中的橋架一體式輸送機每跨長度為21米，上、下弦架及腹桿選擇H型鋼，兩個豎腹桿間設一斜腹桿，增加棧橋的剛度，滿足撓度。（圖3）

輸送機長度800m，需要至少8m的拉緊行程，棧橋距地面高度5.2m，若采用重錘拉緊，拉緊行程不能滿足要求。選用自控液壓拉緊裝置，拉緊行程能滿足要求，但一體式結構空間小，棧橋內布置不下拉緊裝置。為解決這一問題，使用了四個改向滾筒，將拉緊裝置布置在地面上，拉緊行程10m。解決了棧橋的上無法安裝拉緊裝置的問題，并且便于檢修維護。（圖4）

圖3

圖4

橋架一體式輸送機由于棧橋寬度的減小，便于運輸，可以在工廠內加工制作，有效保證了棧橋的加工質量。設備與結構組裝成一體，安裝時進行整體吊裝，提高工程的施工進度。蘆嶺礦輸送機的工程估算約1100萬元，比采用傳統的棧橋方式，節省了近900萬元。

4 結束語

煤礦輸送機采用橋架一體式輸送機技術上是可行的，這種輸送機節省了投資，施工進度快，有良好的經濟效益和社會效益。在當前激烈的煤炭市場環境下，煤礦需要降低生產成本，該種輸送機值得推廣。

參考文獻

[1]程居山.礦山機械[M].徐州：中國礦業大學出版社，2004.

[2]張榮山.帶式輸送機棧橋輕鋼空間結構設計[J].特種結構，2001.

[3]郭曉萍.型鋼式鋼棧橋工程施工技術[J].山西建筑，2012.

[4]劉中華，劉杰.帶式輸送機的液壓自動拉緊裝置[J].中國機械，2013.

作者簡介：陳新（1975-），男，上海人，淮北工業建筑設計院機選室工程師，研究方向：煤礦機械工程設計。