小回沟煤矿主斜井大倾角带式输送机设计的几点探讨
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摘要：本文介绍了大倾角带式输送机在设计时与普通带式输送机所不同且需要重点关注的一些要点，对摩擦系数、过渡段长度、驱动装置及设备布置等的设计进行分析，尤其对涉及安全的逆止不打滑进行了重点介绍，对于类似项目有较好的借鉴意义。
关键词：大倾角带式输送机;驱动布置;逆止不打滑
1 概述
小回沟煤矿位于山西省太原市清徐县西北15km处，建设规模为3.0Mt/a，采用斜井开拓方式，井下原煤经大巷带式输送机运至一水平井底煤仓，原煤通过大巷带式输送机机头溜槽直接给入井底煤仓;在井底煤仓下口设有给煤机，给煤机将原煤均匀给入主斜井带式输送机，经主斜井带式输送机运至地面主斜井井口房。主斜井带式输送机倾角23°，设计采用“深槽”钢丝绳芯带式输送机，担负矿井煤炭提升任务。
主斜井带式输送机输送能力为800t/h，矿井投产时，主斜井井筒长度722.8m;待一水平开采完毕（约22a后），井筒延伸至二、三水平，最终长度约912.8m。设计采用全长一部带式输送机运输方式，带宽1.2m，带速3.15m/s，鉴于前期服务年限较长，投产时主电动机功率3×400kW，采用ST2500 钢丝绳芯输送带;最终主电动机功率3×500kW，采用ST3150 钢丝绳芯输送带。除电动机、减速器、联轴器及输送带外，其余设备均按后期选型。
2 关键环节设计内容
2.1 模擬摩擦系数的选取
由于“深槽”带式输送机上托辊采用“四托辊结构”（25°、60°），井筒内温度有所保障，其承载分支模拟摩擦系数宜按0.035～0.04 选取，回程分支模拟摩擦系数按正常选取即可，一般可取0.024～0.026。如带式输送机所处环境较为寒冷，如在-20°或更低时，应适当提高模拟摩擦系数。对本项目而言，井筒内的温度较为恒定，承载分支模拟摩擦系数取0.04，回程分支模拟摩擦系数取0.025。
2.2 机头、机尾过渡段的设置
“深槽”带式输送机由于其槽角较大，必须在机头、机尾设置相应的过渡段，来确保输送带能够完全的成槽和展开，避免在导料槽和机头展开段撒料，同时需要注意的是，在头部应降低提升角度，使输送带能够在-18°以下逐渐展开，否则极易引起物料的滚落下滑。对于“深槽”承载托辊组，应适当加大过渡段的长度，并在机头展开段输送带两侧设挡煤板，且挡煤板应随着输送带的逐步展开而展开，防止撒料，同时将挡煤板设成封闭结构，深入机头卸载头罩内，降低煤尘。此外，为降低物料在运输中的粉尘，保持井口房内环境整洁，将带式输送机在井口房内部分设输送机罩。
2.3 输送带的选取
大倾角带式输送机由于槽角较大，过高的带强难以呈槽，根据目前国内输送带制造厂和实际应用情况，带宽1.2m带深槽带式输送机，带强一般用到ST3500 以下较为合适，若需要选取更高带强，需要对输送带进行专题的调研和论证，防止日后难以呈槽，造成设备无法使用。
2.4 拉紧装置及防滚落装置
大倾角带式输送机由于倾角较大，最小张力一般在机尾，同时机尾位于倾斜巷道内，可采用机尾重锤拉紧或液压拉紧。
为防止大倾角带式输送机在运输过程中物料下滑，每间隔一定距离应设一道逆止挡板，值得关注的是，即使设置了逆止挡板，物料也不可避免的会洒落在井筒内，由于巷道倾角较大，为防止洒落的物料造成人员伤害，在带式输送机落料点所在的给煤机硐室前端，垂直于带式输送机中心线方向设置了横向的防护网。
2.5 驱动装置选取及布置
驱动采用了交-直-交变频调速驱动，功率配比2：1，其中，头部卸载滚筒兼作传动滚筒（双驱动），位于井口房+11.00m平面，另一套驱动（单驱动）位于井口房±0.00m平面。制动装置及逆止器均设在±0.00m平面的驱动滚筒上，制动盘位于滚筒两端，制动盘为2×φ2.0m，制动闸为4×SHI201（松闸间隙4mm，可控分级制动），逆止器为DSN330。此种布置形式的优点为：布置简单紧凑，滚筒数量少（井口房内滚筒数量为4个），各部件受力合理，设备投资及维护量小，设备运行可靠性高;井口房一层开阔，利于布置和使用架空乘人装置，井口房体积小，土建工程小。
为提供系统可靠性，设有钢绳芯输送带X射线探伤装置，能够对输送带的内部钢绳缺陷及皮带纵向撕裂进行在线实时监测，工作人员在监控中心通过上位机可直观的查看输送带运行状态，提前预防发生断带事故。
2.6 逆止不打滑
对于大倾角带式输送机，根据《煤炭安全规程》，必须同时设置逆止器和制动器，值得关注的是，大倾角带式输送机物料产生的下滑力很大，有必要对逆止器和制动器所在滚筒进行不打滑验算，验算逆止或制动不打滑时，其计算过程与计算圆周力时所用的不打滑计算类似，同样适用欧拉公式，以小回沟主斜井带式输送机为例.
3 结语
本文对小回沟主斜井大倾角带式输送机在设计中的几个关键注意事项进行了阐述，尤其对逆止器不打滑等容易被忽视却非常重要的环节进行了介绍，为今后类似项目的设计提供了借鉴。
参考文献：
[1]GB50215-2005.煤炭工业矿井设计规范[S].北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，2015.
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