帶式輸送機轉彎裝置在工作面回采中的應用

賈曉楠

（山西西山煤電股份有限公司鎮城底礦，山西 古交 030200）

1 礦井概況

鎮城底礦井目前在22618綜采工作面組織安裝工作，工作面走向長720 m，切巷長180 m。結合現場運輸順槽布置情況，需鋪設兩部帶式輸送機完成運煤環節，考慮安裝帶式輸送機機頭、機尾擴巷、落底工程量、安裝及拆除工程量、機電修理難度大等因素，將制約工作面出煤效率。現結合運輸順槽實際條件，計劃在一部帶式輸送機機尾、二部帶式輸送機機頭即轉載點處安裝帶式輸送機轉彎裝置，將兩部帶式輸送機改進為一部帶式輸送機進行出煤。

2 方案優缺點對比

結合22618運輸順槽現場實際條件，提出兩種安裝方案。第一種方案是沿用傳統方式安裝兩部帶式輸送機進行出煤，兩部帶式輸送機示意圖如圖1。為提高帶式輸送機運輸能力，安裝電機及減速機各4臺，考慮現場供電系統條件，首先需安裝一臺變壓器、兩臺饋電開關、兩臺分開關控制兩部皮帶及兩臺張緊絞車和兩臺絞車控制開關；第二種方案在一部帶式輸送機機尾、二部帶式輸送機機頭即轉載點處安裝帶式輸送機轉彎裝置，將兩部帶式輸送機改進為一部帶式輸送機進行出煤，安裝帶式輸送機轉彎裝置示意圖如圖2。對比方案一所用設備，除保持使用一臺變壓器不變，其余設備數量均減半，且不需要在原兩部帶式輸送機轉載點處擴巷及落底。兩種方案設備明細表見表1及表2。

圖1 安裝兩部帶式輸送機示意圖

圖2 安裝帶式輸送機轉彎裝置示意圖

2.1 方案一缺點

（1）設備投入資金多、成本高

由表1、表2數據計算可知，方案一較方案二多投入資金52萬元。

（2）設備安裝及拆除工程量大

由表1、表2數據對比可知，對比方案一所用設備，方案二所用設備除保持使用一臺變壓器不變，其余設備數量均減半。由此可見，方案一設備安裝及拆除工程量大。

表 1 方案一投入設備明細表

表2 方案二投入設備明細表

（3）施工周期長

方案一需安裝兩部帶式輸送機機頭及機尾，同時為便于安裝時延伸帶式輸送機，需安裝兩部儲帶倉，另需進行擴巷及落底滿足機頭、機尾安裝需要；方案二安裝一部帶式輸送機機頭及機尾，原轉載點使用簡易帶式輸送機轉彎裝置。對比得出方案一施工周期長。

2.2 方案二優點

（1）在巷道轉角處使用帶式輸送機轉彎裝置，減少一部帶式輸送機機頭、機尾的安裝、拆除及相應的設備投入，且帶式輸送機轉彎裝置安裝簡便，極大地縮短了安裝工期。

（2）帶式輸送機拐彎裝置可結合現場條件、根據不同的巷道布置方式進行調向安裝，同時可與不同類型的帶式輸送機相配套，可反復投入使用，減少設備投入及降低成本，適用性較強。

（3）帶式輸送機轉彎裝置可進一步提高出煤效率，減少崗位工的投入，運行安全，不需要動力源，減少電耗，經濟效益顯著。

綜上所述，方案一存在設備投入資金多、設備安裝及拆除工程量大、施工周期長等缺點，同時存在崗位工增加、機電修理難度增加、出煤效率低及制約工作面生產等劣勢，方案二成功解決上述問題，對運輸系統進行進一步優化。經對比分析，確定采用方案二。

3 轉彎裝置應用

3.1 帶式輸送機轉彎裝置結構設計

帶式輸送機轉彎裝置不需要動力源，主要由改向部分、轉向部分、緩沖受料部分及濾煤器等部分構成，帶式輸送機轉彎裝置結構示意圖如圖3。該裝置關鍵技術是應用特制皮帶架及滾筒。考慮正常輸送帶因受軸向力無法變向運行，因此需加工特制滾筒，配合轉向裝置安裝角度，增加摩擦力，分解輸送帶軸向力，確保帶式輸送機可變向運行，即上、下帶式輸送機經轉向裝置上、下滾筒，之后通過變向處上、下兩個導向滾筒，將上輸送帶導向機頭方向，下輸送帶導向機尾方向，達到了帶式輸送機運行的基本條件，同時通過調整轉向裝置安裝位置，可實現帶式輸送機360°無死角變向運輸。

圖3 帶式輸送機轉彎裝置結構示意圖

3.2 關鍵技術參數

帶式輸送機轉向裝置關鍵技術參數見表3。

表3 轉向裝置關鍵技術參數

3.3 應用效果

（1）平地模擬

利用平地安裝車間安裝一部帶式輸送機及轉彎裝置進行試驗。因22618工作面運輸順槽變向處轉角為90°，則調整轉彎裝置安裝位置至達到90°轉角，之后開啟帶式輸送機。通過觀察，帶式輸送機運行平穩，無異常。

（2）井下試驗

結合22618工作面運輸順槽現場實際條件，在該巷道變向位置投入使用帶式輸送機轉彎裝置。通過現場使用反饋，該裝置滿足帶式輸送機連續運煤要求，減少轉載點設備投入。

通過平地模擬及井下試驗，轉彎裝置投入使用后，減少一部帶式輸送機機頭、機尾的安裝，轉彎裝置的轉向滾筒與帶式輸送機導向滾筒同時運轉時帶式輸送機運行阻力小，滿足工作面運煤要求，同時，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點。

3.4 效益分析

（1）帶式輸送機轉彎裝置設計簡單、輕便，運行平穩、可靠，檢修工作量小，可適用不同的轉角巷道，具有極大的推廣應用價值。

（2）優化了設備運輸線路，減少了設備及相應的資金、人員投入，減少了常規帶式輸送機機頭、機尾擴巷、落底工程量，同時安裝工期短，為工作面提前出煤打下基礎。

（3）拐彎裝置的轉向滾筒與帶式輸送機導向滾筒同時運轉時帶式輸送機運行阻力小，減少了輸送帶的磨損，同時該裝置能與不同類型的帶式輸送機相配套，可反復投入使用。

（4）轉彎裝置投入使用后，減少一部帶式輸送機機頭、機尾及配套設施的安裝，可節約設備投入資金52萬元。

（5）轉彎裝置投入使用后，每年電費：90 kW×2臺×18 h×320 d×0.55元/kW·h=57萬元，較常規兩部帶式輸送機節約電費約57萬元。工作面回采時間為一年半，共計節約電費85.5萬元。

4 結論

（1）結合22618工作面運輸順槽實際條件，鎮城底礦成功試驗帶式輸送機拐彎裝置，滿足工作面90°轉角巷道的轉彎運輸要求，進一步優化運輸系統，提高出煤效率。

（2）帶式輸送機拐彎裝置設計結構簡單，可實現 0°～360°之間任何角度的轉向運輸，現場適用性強，且安裝、拆除工期短，檢修工作量小，具有極大的推廣應用價值。

（3）帶式輸送機拐彎裝置具有減少設備、崗位工投入及電耗低等優點，22618工作面安裝及回采期間，減少投入137.5萬元，經濟效益顯著。