露天礦半固定式帶式輸送機及其關鍵技術研究

蘇小平

（寧夏天地西北煤機有限公司，寧夏 石嘴山 753001）

煤礦開采在我國已經有多年的歷史，在開采過程中煤礦的傳送方式至關重要。傳統技術主要采用半固定式輸送機進行運輸工作，在露天采礦領域的應用十分普遍。隨著科學技術的不斷進步，這種半固定式的傳輸技術將會得到更好的提高，同時也會對我國的露天礦產業做出巨大的貢獻，筆者將主要介紹傳送機的運行特點、組成結構、發展狀況，希望能為我國的露天礦機電設備技術領域做出巨大的貢獻。

1 半固定式帶式輸送機應用現狀

半固定式的運輸是一種不同于以往的傳輸方式，主要由機頭、機器尾部、中間零件3個部分構成。半固定式輸送機的零件設備并沒有經過牢牢地固定操作，在實際作業過程中的靈活度較高，可以根據實際的情況不斷延伸及處理相應的中間零件部分。此外，只需要用輔助的固定工具保持好機頭及機尾的設備即可，在露天采礦行業領域的應用極為普遍，以其運輸性能高、遠距離傳輸、速度快和易于處理等特點在煤礦行業、鐵礦開采、銅礦制造等領域取得了廣泛的應用。為了開發我國露天礦山資源和革新采礦工藝，提高勞動生產率，降低采礦成本，我國于20世紀70年代開始推廣露天礦連續半連續開采工藝，使用新型的設備代替傳統的單一運輸系統。

2 半固定式帶式輸送機結構及特點

2.1 機頭結構

機頭主要由低式及中高式2種結構組成。這2種結構有各自的特點，筆者將進行詳細介紹。低式結構組成的機頭主要采用整體滑撬設計模式，在設備移動時主要采用牽引式操作。而另一種中高式的結構主要采用運輸模式，這種經常用履帶車運輸。采用軸裝式支撐整個驅動設備，更有利于快速的安裝及調整模式。設計師在設計機器時一定要不斷考慮氣候因素與環境差異的影響。主要的設備零件最好能夠應用于低溫及焊接條件，這樣能夠防止物體及材料發生連接黏連的情況，此外還能夠添加加熱裝置，這樣才能夠滿足不同季節對設備的應用需求，北方寒冷季節的情況下也能夠順利作業。機頭驅動裝置主要是由鋼結構、過渡裝置、驅動設備、擰緊設施、卸載裝置、液壓體系、滾筒設施、吊裝、通道、安全梯、防護欄桿、電纜設備、清掃系統和固定裝置等多種環節組成。

2.2 機身裝置單元組成

半固定式傳輸機的中間結構是一個又一個的獨立單元，工作人員在安裝時需要在中間預留出適當的距離，避免兩者相互接觸。中間的結構單元易于安裝，能夠及時調整及搬運處理。中間的固定結構主要采用鋼座材料制成。兩側需要設置3層電纜支架。機身直徑需要控制在理論范圍內，使用鐵皮材料作為軸承座能夠大大增加機器的使用壽命。

礦山開采過程中的運輸機器一般符合下述參數內容：

（1）輸送物料：煤塊度Qmax=350 mm

（2）傾角：β≤16°

半固定帶式輸送機的運輸能力主要由下述公式計算：

Q=3.6AvCst

其中：

Q——輸送量（t/h）；

A——槽形物料斷面面積；

Cst——傾斜系數；

V——帶速（m/s）。

帶速選擇原則：

（1）輸送帶寬度大，輸送量大時，應選擇較高的帶速。

（2）輸送距離越短，應選擇較低帶速。

（3）輸送粒狀、粉狀物料時，應選擇較低帶速。

取帶速V=2m/s，輸送量Q=1 500t/h，物流密度γ=1t/m3，選取Cst=0.89，則槽形物料斷面面積為：

2.3 機尾站

機尾站采用滑橇式設計，包括機尾站鋼結構、受料裝置、滾筒和托輥組、清掃裝置和錨固裝置等。機尾站采用錨固裝置固定，采用牽引裝置以及推移裝置進行移設。

3 半固定式輸送機運行特點

半固定式帶式輸送機又稱半移動式帶式輸送機，機頭驅動部為核心部件。機頭驅動站、機尾站及中間機架無固定基礎，均為可移動設備。機頭驅動站和機尾站分別采用錨固釘裝置做輔助固定。機頭驅動站集驅動、卸載、張緊功能于一體，結構復雜、體系龐大。承載段及回程段均采用鉸鏈式吊掛裝置。此外運行消耗低。半固定式的傳送機物料與輸送帶之間的連接性較強，無法自行移動，這樣就大大降低了傳送帶運行的阻力，能夠減少貨物的損耗率、降低破損情況，這樣能夠為企業節約經濟成本。相比于其他傳送機操作更方便。由于半固定式輸送機的外形龐大、結構復雜，我國目前的半固定式傳送機多為進口產品，價格昂貴，維修維護不方便，這也是制約我國露天煤礦產能的一個重要原因，因此研制出適合我國露天礦開采工藝的半固定帶式輸送機是相關學者有待突破的一個重大課題。

4 影響半固定帶式運輸的關鍵技術

4.1 動態分析技術簡介

此種技術對輸送帶的要求較高，需要啟動驅動設備、合理制動操作，這一過程十分復雜，一定要以合適的數學模型作為基礎，整體應用動態分析技術。早在多年以前，一些西方國家研究出了一種動態分析軟件，能夠及時跟蹤輸送帶的運輸張力及相應情況，定時進行跟蹤，但是國內在這一領域的研究仍然處于初級階段，需要不斷向西方學習才能夠研制出一種新型且適應我國的社會實際的動態分析軟件。

4.2 穩定分析技術簡介

機頭設備是整個運輸過程的核心所在，負責卸載物料、驅動出發、拉緊張力等一些核心的零件均在機頭當中，局部?的核心零件組裝能夠縮短安裝時間，當設備經常移動時也便于統一管理及定期維修，這樣將會節省大量的基礎性費用。

4.3 驅動技術簡介

國內現有的輸送機主要有機械啟動及電氣啟動兩種主要形式，當功率較大的運輸機在實際應用中普遍采用高壓變頻設備或CST軟件進行啟動。

4.4 清掃技術

新型的高效清掃技術能夠實現快速干凈的清掃效果，主要在卸載滾筒周圍安裝2段清掃設備，機尾回程段和機頭輸送帶進入傳動滾筒前各采用一套空段清掃裝置。空段清掃裝置采用一體化成型聚氨酯刮刀片，采用自重力貼合在輸送帶上，跟隨性能良好。

5 結語

隨著社會的不斷發展，現如今人們對于煤礦行業的實際需求逐漸更加，為了更好地滿足集約化生產的實際需求，大型的半固定式運輸能夠有效提高運輸能力，大大提高了施工效率，降低了初期的投入成本，為企業帶來了巨大的經濟效益。實現半固化輸送設備技術的提高能夠推進我國的國產領域的進步，同時改善現有的技術現狀，提升技術水平，提高我國在世界的影響力度，帶動社會全面發展。