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摘要：辽源矿业集团金宝屯煤矿在工作实践中，通过对井上、井下多种型号的胶带运输机进行多项实用性技术改造，使其在不同的环境下能够安全、高效地运转，实现了减轻劳动强度、提高工作效率、节约成本费用的目标，同时也给企业带来了长效的、巨大的经济效益。
关键词：胶带运输机；技术改造；“船式”机尾；液压调偏；压带机；液压制动；自动张紧；简易储带张紧；自动调偏
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2013）18018902
1 概述
1.1 矿井
金宝屯煤矿位于内蒙古自治区通辽市科左后旗查日苏镇境内，于2004年6月1日正式投产，隶属于辽源矿业（集团）有限责任公司。矿井地质储量为10632万吨，可采储量为8254万吨。井田倾斜长7.5公里，井田面积为37.5平方公里，原设计生产能力90万吨/年，后经技术改造，现核定生产能力为180万吨/年。开拓方式为单水平—立井开拓。
1.2 胶带运输机
胶带运输机是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备，具有易实现自动化、控制使用方便、运输能力强、耗电量小、效率高等特点。根据矿井运输系统设计，金宝屯煤矿井上、井下多采用胶带运输机来完成煤炭及矸石的运输工作。目前，主要采用的胶带运输机的种类有：DSP-1080/1000型伸缩落地式带式输送机、SSJ-800/2×40F型双向运输伸缩带式输送机、DSP-1080/1000型固定吊挂式带式输送机、TD-75型主井井下装载带式输送机、DTL100/30/2×200型固定落地式带式输送机、SJ-80型固定落地式带式输送机和TD-75型固定落地式带式输送机等。
2 胶带运输机在实际应用中出现的问题和实用性技术改造
2.1 胶带运输机在变形巷道内有效应用的技术改造
由于金宝屯煤矿煤层底板和顶板多为泥岩和页岩，遇水崩解、膨胀，导致采区顺槽巷道极易受压变形。安设在顺槽巷道内的胶带运输机无法在平、直的状态下正常运转，各部件频繁损坏，严重制约着生产工作。我们经过研究，将落地式胶带运输机改造成“吊挂”式胶带运输机，用Φ6mm铁线将胶带运输机的“H”架吊挂在顺槽巷道内的“U”形棚上。同时把“H”架横梁以下的底脚部分截掉，使之高度降低，增加可调的空间和范围。然后随着顺槽巷道的底鼓或变形，及时调整吊挂铁丝的长度和位置，使胶带运输机始终保持平、直状态，从而有效地解决了因顺槽巷道的底鼓或变形而使胶带运输机无法正常运转的难题。改造情况如图1所示。
2.2 胶带运输机缩尾工艺及机尾液压调偏装置的技术改造
随着金宝屯煤矿N102采区的形成，又出现了一个新的技术难题，就是胶带运输机的缩尾工作。起初，胶带运输机在缩尾时需要在机尾左、右各采用一根单体液压支柱夹住机尾架子缓慢移动，此种做法会严重损坏机尾架子，使其频繁出现脱节、变形等现象。而且单体液压支柱打压后一旦打滑，易弹伤施工人员，发生安全事故。另外，此项工作在人力上至少需要6人同时作业，在时间上需要6—8小时才能完成。针对如此多的弊病，我们经过认真研究后，进行了如下改造。
一是将原有的胶带运输机机尾改造成“船式”机尾，就是用厚度为16mm的钢板和200mm“工”字钢制成底部封闭的高强度机尾。然后利用14T回柱绞车对机尾进行牵引来完成缩尾工作。采用此种方法，只需3人，利用1小时就能够安全地完成胶带运输机的缩尾工作。
二是为了有效解决在缩尾工作后易出现的带条跑偏现象。我们又对机尾滚筒部分进行了改造，在机尾滚筒两侧的轴座上各连接上一个小型液压油缸，通过控制油缸的伸缩，既省时、又省力地调整机尾滚筒的前后方向，从而完成带条的调偏工作。再次提高了工作效率。改造情况如图2所示。
2.3 胶带运输机设计安装“压带机装置”的技术改造
在掘送N205区和N117区顺槽巷道的时候，由于受煤层走向的制约，导致整段顺槽巷道的坡度差非常大。如果在顺槽巷道内只安设一段胶带运输机，那么胶带运输机在运转时就会出现严重的“飘带”现象，使之无法完成运输任务，但如果在顺槽巷道内安设两段胶带运输机，那么无论是从人力上，还是物力上都将是极大的浪费。因此，我们设计研发了“压带机装置”，就是在顺槽巷道内胶带运输机坡度差最大的地点加设一套卸载折返装置，使带条因盘绕在新增设的卸载滚筒上而无法飘起，然后再利用折返滚筒来恢复带条的走向。此种方法不仅从根本上解决了“飘带”的问题，而且相当于节省了一整套胶带运输机的机头和驱动装置。改造情况如图3所示。
2.4 胶带运输机设计安装“液压制动装置”和“自动张紧装置”的技术改造
在配合N207区和N201区生产的过程中，有两段胶带运输机需担负向下山运送煤炭的工作。当胶带运输机正常运转时，如果因某种原因一旦停机，就会使带条随着惯性急速下滑，出现“毛车”现象，从而造成事故。为了解决这一难题，我们经过多次试验，在胶带运输机机尾部设计安装了“液压制动装置”。当胶带运输机断电时，制动闸电机就会立即和胶带运输机的电控部分连锁动作，闸瓦瞬间将连接在胶带运输机机尾滚筒上的闸轮抱住，使带条不会因急速下滑而造成事故。另外，向下山运输的胶带运输机在启车时，因为上带条的张力会大于下带条的张力，所以卸载滚筒后面的下带条就会发生瞬间存带的情况，导致胶带运输机出现“喘气”和“打瓜的板”的现象，会连续弹落掉很多托辊，影响胶带运输机的正常运转。同时由于胶带运输机“喘气”而导致驱动部分负荷不均，还会大大降低设备的使用寿命。针对这种情况，我们又在胶带运输机卸载滚筒后部设计安装了“自动张紧装置”。在下带条上面安设了一个Φ215mm的带有垂直滑道的配重滚筒，当带条出现存带现象时，配重滚筒就会因重力随着滑道下滑，将存带立即压紧。当胶带机正常运转后，配重滚筒又会因为下带条的张力增加而随着滑道被带条托上来，再次有效地解决了生产上的难题。改造情况如图4所示。
2.5 胶带运输机设计安装“简易储带张紧装置”的技术改造
金宝屯煤矿的地面筛分车间大多采用的是TD-75型固定落地式胶带运输机，其张紧原理是利用坠砣装置自动调节带条的张紧度。它的优点是：胶带运输机的张紧度能够保持一个恒定值，可以随着负荷的大小自行调整带条的张紧度，从而起到保护设备的作用。缺点是：需要为坠砣装置专门建造一个坠砣间，而且要经常清理坠砣间内随时撒落的货物。如果撒落的货物一旦被卷入坠砣装置的折返滚筒内（因坠砣装置安设在坠砣间内，所以这种现象往往不易被发现）就会导致带条跑偏，严重时可使带条损坏或“翻背”，造成事故。现筛分车间的胶带运输机长度一般只在30米至100米之间，且负荷均较小。因此，坠砣装置可以自动调整带条张紧度的优越性就会显得无足轻重。我们结合生产实际情况，对部分采用坠砣装置进行张紧的胶带运输机进行了改造，把整个坠砣装置和坠砣间甩掉，在胶带运输机机头部设计安装了“简易储带张紧装置”。只利用一套折返滚筒和两个自制的高强度花篮螺栓来完成胶带运输机的储带和张紧工作，从而达到了节省空间，易观察、易维护等目的，同时也避免了因采用坠砣的张紧形式而可能导致的各类事故，改造情况如图5所示。
3 下一项胶带运输机实用性技术改造设想
为了进一步提高工作效率，实现机械简易自动化，根据胶带运输机带条“跑紧不跑松”的原理。我们打算将胶带运输机的机尾滚筒液压调偏装置改造成自动调偏装置。改造情况如图6所示。
4 结语
矿用胶带运输机的实用性技术改造，是使胶带运输机能够在多种不同的环境下安全、高效运转，不断增强其适应生产的能力，充分发挥应有作用的有效方法，也是降低劳动强度，提高工作效率，增加企业效益的有效途径。
随着胶带运输机在现代化矿井的深入普及和广泛应用，不断研究和探索胶带运输机的实用性技术改造，必将会给企业带来长效的、巨大的经济效益，对企业的快速发展具有极其重要的意义。
关键词：胶带运输机；技术改造；“船式”机尾；液压调偏；压带机；液压制动；自动张紧；简易储带张紧；自动调偏
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2013）18018902
1 概述
1.1 矿井
金宝屯煤矿位于内蒙古自治区通辽市科左后旗查日苏镇境内，于2004年6月1日正式投产，隶属于辽源矿业（集团）有限责任公司。矿井地质储量为10632万吨，可采储量为8254万吨。井田倾斜长7.5公里，井田面积为37.5平方公里，原设计生产能力90万吨/年，后经技术改造，现核定生产能力为180万吨/年。开拓方式为单水平—立井开拓。
1.2 胶带运输机
胶带运输机是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备，具有易实现自动化、控制使用方便、运输能力强、耗电量小、效率高等特点。根据矿井运输系统设计，金宝屯煤矿井上、井下多采用胶带运输机来完成煤炭及矸石的运输工作。目前，主要采用的胶带运输机的种类有：DSP-1080/1000型伸缩落地式带式输送机、SSJ-800/2×40F型双向运输伸缩带式输送机、DSP-1080/1000型固定吊挂式带式输送机、TD-75型主井井下装载带式输送机、DTL100/30/2×200型固定落地式带式输送机、SJ-80型固定落地式带式输送机和TD-75型固定落地式带式输送机等。
2 胶带运输机在实际应用中出现的问题和实用性技术改造
2.1 胶带运输机在变形巷道内有效应用的技术改造
由于金宝屯煤矿煤层底板和顶板多为泥岩和页岩，遇水崩解、膨胀，导致采区顺槽巷道极易受压变形。安设在顺槽巷道内的胶带运输机无法在平、直的状态下正常运转，各部件频繁损坏，严重制约着生产工作。我们经过研究，将落地式胶带运输机改造成“吊挂”式胶带运输机，用Φ6mm铁线将胶带运输机的“H”架吊挂在顺槽巷道内的“U”形棚上。同时把“H”架横梁以下的底脚部分截掉，使之高度降低，增加可调的空间和范围。然后随着顺槽巷道的底鼓或变形，及时调整吊挂铁丝的长度和位置，使胶带运输机始终保持平、直状态，从而有效地解决了因顺槽巷道的底鼓或变形而使胶带运输机无法正常运转的难题。改造情况如图1所示。
2.2 胶带运输机缩尾工艺及机尾液压调偏装置的技术改造
随着金宝屯煤矿N102采区的形成，又出现了一个新的技术难题，就是胶带运输机的缩尾工作。起初，胶带运输机在缩尾时需要在机尾左、右各采用一根单体液压支柱夹住机尾架子缓慢移动，此种做法会严重损坏机尾架子，使其频繁出现脱节、变形等现象。而且单体液压支柱打压后一旦打滑，易弹伤施工人员，发生安全事故。另外，此项工作在人力上至少需要6人同时作业，在时间上需要6—8小时才能完成。针对如此多的弊病，我们经过认真研究后，进行了如下改造。
一是将原有的胶带运输机机尾改造成“船式”机尾，就是用厚度为16mm的钢板和200mm“工”字钢制成底部封闭的高强度机尾。然后利用14T回柱绞车对机尾进行牵引来完成缩尾工作。采用此种方法，只需3人，利用1小时就能够安全地完成胶带运输机的缩尾工作。
二是为了有效解决在缩尾工作后易出现的带条跑偏现象。我们又对机尾滚筒部分进行了改造，在机尾滚筒两侧的轴座上各连接上一个小型液压油缸，通过控制油缸的伸缩，既省时、又省力地调整机尾滚筒的前后方向，从而完成带条的调偏工作。再次提高了工作效率。改造情况如图2所示。
2.3 胶带运输机设计安装“压带机装置”的技术改造
在掘送N205区和N117区顺槽巷道的时候，由于受煤层走向的制约，导致整段顺槽巷道的坡度差非常大。如果在顺槽巷道内只安设一段胶带运输机，那么胶带运输机在运转时就会出现严重的“飘带”现象，使之无法完成运输任务，但如果在顺槽巷道内安设两段胶带运输机，那么无论是从人力上，还是物力上都将是极大的浪费。因此，我们设计研发了“压带机装置”，就是在顺槽巷道内胶带运输机坡度差最大的地点加设一套卸载折返装置，使带条因盘绕在新增设的卸载滚筒上而无法飘起，然后再利用折返滚筒来恢复带条的走向。此种方法不仅从根本上解决了“飘带”的问题，而且相当于节省了一整套胶带运输机的机头和驱动装置。改造情况如图3所示。
2.4 胶带运输机设计安装“液压制动装置”和“自动张紧装置”的技术改造
在配合N207区和N201区生产的过程中，有两段胶带运输机需担负向下山运送煤炭的工作。当胶带运输机正常运转时，如果因某种原因一旦停机，就会使带条随着惯性急速下滑，出现“毛车”现象，从而造成事故。为了解决这一难题，我们经过多次试验，在胶带运输机机尾部设计安装了“液压制动装置”。当胶带运输机断电时，制动闸电机就会立即和胶带运输机的电控部分连锁动作，闸瓦瞬间将连接在胶带运输机机尾滚筒上的闸轮抱住，使带条不会因急速下滑而造成事故。另外，向下山运输的胶带运输机在启车时，因为上带条的张力会大于下带条的张力，所以卸载滚筒后面的下带条就会发生瞬间存带的情况，导致胶带运输机出现“喘气”和“打瓜的板”的现象，会连续弹落掉很多托辊，影响胶带运输机的正常运转。同时由于胶带运输机“喘气”而导致驱动部分负荷不均，还会大大降低设备的使用寿命。针对这种情况，我们又在胶带运输机卸载滚筒后部设计安装了“自动张紧装置”。在下带条上面安设了一个Φ215mm的带有垂直滑道的配重滚筒，当带条出现存带现象时，配重滚筒就会因重力随着滑道下滑，将存带立即压紧。当胶带机正常运转后，配重滚筒又会因为下带条的张力增加而随着滑道被带条托上来，再次有效地解决了生产上的难题。改造情况如图4所示。
2.5 胶带运输机设计安装“简易储带张紧装置”的技术改造
金宝屯煤矿的地面筛分车间大多采用的是TD-75型固定落地式胶带运输机，其张紧原理是利用坠砣装置自动调节带条的张紧度。它的优点是：胶带运输机的张紧度能够保持一个恒定值，可以随着负荷的大小自行调整带条的张紧度，从而起到保护设备的作用。缺点是：需要为坠砣装置专门建造一个坠砣间，而且要经常清理坠砣间内随时撒落的货物。如果撒落的货物一旦被卷入坠砣装置的折返滚筒内（因坠砣装置安设在坠砣间内，所以这种现象往往不易被发现）就会导致带条跑偏，严重时可使带条损坏或“翻背”，造成事故。现筛分车间的胶带运输机长度一般只在30米至100米之间，且负荷均较小。因此，坠砣装置可以自动调整带条张紧度的优越性就会显得无足轻重。我们结合生产实际情况，对部分采用坠砣装置进行张紧的胶带运输机进行了改造，把整个坠砣装置和坠砣间甩掉，在胶带运输机机头部设计安装了“简易储带张紧装置”。只利用一套折返滚筒和两个自制的高强度花篮螺栓来完成胶带运输机的储带和张紧工作，从而达到了节省空间，易观察、易维护等目的，同时也避免了因采用坠砣的张紧形式而可能导致的各类事故，改造情况如图5所示。
3 下一项胶带运输机实用性技术改造设想
为了进一步提高工作效率，实现机械简易自动化，根据胶带运输机带条“跑紧不跑松”的原理。我们打算将胶带运输机的机尾滚筒液压调偏装置改造成自动调偏装置。改造情况如图6所示。
4 结语
矿用胶带运输机的实用性技术改造，是使胶带运输机能够在多种不同的环境下安全、高效运转，不断增强其适应生产的能力，充分发挥应有作用的有效方法，也是降低劳动强度，提高工作效率，增加企业效益的有效途径。
随着胶带运输机在现代化矿井的深入普及和广泛应用，不断研究和探索胶带运输机的实用性技术改造，必将会给企业带来长效的、巨大的经济效益，对企业的快速发展具有极其重要的意义。