露天礦半固定式帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)研究

蘇小平

（寧夏天地西北煤機(jī)有限公司，寧夏 石嘴山 753001）

煤礦開(kāi)采在我國(guó)已經(jīng)有多年的歷史，在開(kāi)采過(guò)程中煤礦的傳送方式至關(guān)重要。傳統(tǒng)技術(shù)主要采用半固定式輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸工作，在露天采礦領(lǐng)域的應(yīng)用十分普遍。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，這種半固定式的傳輸技術(shù)將會(huì)得到更好的提高，同時(shí)也會(huì)對(duì)我國(guó)的露天礦產(chǎn)業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)，筆者將主要介紹傳送機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)、組成結(jié)構(gòu)、發(fā)展?fàn)顩r，希望能為我國(guó)的露天礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域做出巨大的貢獻(xiàn)。

1 半固定式帶式輸送機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

半固定式的運(yùn)輸是一種不同于以往的傳輸方式，主要由機(jī)頭、機(jī)器尾部、中間零件3個(gè)部分構(gòu)成。半固定式輸送機(jī)的零件設(shè)備并沒(méi)有經(jīng)過(guò)牢牢地固定操作，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中的靈活度較高，可以根據(jù)實(shí)際的情況不斷延伸及處理相應(yīng)的中間零件部分。此外，只需要用輔助的固定工具保持好機(jī)頭及機(jī)尾的設(shè)備即可，在露天采礦行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用極為普遍，以其運(yùn)輸性能高、遠(yuǎn)距離傳輸、速度快和易于處理等特點(diǎn)在煤礦行業(yè)、鐵礦開(kāi)采、銅礦制造等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。為了開(kāi)發(fā)我國(guó)露天礦山資源和革新采礦工藝，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低采礦成本，我國(guó)于20世紀(jì)70年代開(kāi)始推廣露天礦連續(xù)半連續(xù)開(kāi)采工藝，使用新型的設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單一運(yùn)輸系統(tǒng)。

2 半固定式帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

2.1 機(jī)頭結(jié)構(gòu)

機(jī)頭主要由低式及中高式2種結(jié)構(gòu)組成。這2種結(jié)構(gòu)有各自的特點(diǎn)，筆者將進(jìn)行詳細(xì)介紹。低式結(jié)構(gòu)組成的機(jī)頭主要采用整體滑撬設(shè)計(jì)模式，在設(shè)備移動(dòng)時(shí)主要采用牽引式操作。而另一種中高式的結(jié)構(gòu)主要采用運(yùn)輸模式，這種經(jīng)常用履帶車(chē)運(yùn)輸。采用軸裝式支撐整個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，更有利于快速的安裝及調(diào)整模式。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)一定要不斷考慮氣候因素與環(huán)境差異的影響。主要的設(shè)備零件最好能夠應(yīng)用于低溫及焊接條件，這樣能夠防止物體及材料發(fā)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(mǎn)足不同季節(jié)對(duì)設(shè)備的應(yīng)用需求，北方寒冷季節(jié)的情況下也能夠順利作業(yè)。機(jī)頭驅(qū)動(dòng)裝置主要是由鋼結(jié)構(gòu)、過(guò)渡裝置、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、擰緊設(shè)施、卸載裝置、液壓體系、滾筒設(shè)施、吊裝、通道、安全梯、防護(hù)欄桿、電纜設(shè)備、清掃系統(tǒng)和固定裝置等多種環(huán)節(jié)組成。

2.2 機(jī)身裝置單元組成

半固定式傳輸機(jī)的中間結(jié)構(gòu)是一個(gè)又一個(gè)的獨(dú)立單元，工作人員在安裝時(shí)需要在中間預(yù)留出適當(dāng)?shù)木嚯x，避免兩者相互接觸。中間的結(jié)構(gòu)單元易于安裝，能夠及時(shí)調(diào)整及搬運(yùn)處理。中間的固定結(jié)構(gòu)主要采用鋼座材料制成。兩側(cè)需要設(shè)置3層電纜支架。機(jī)身直徑需要控制在理論范圍內(nèi)，使用鐵皮材料作為軸承座能夠大大增加機(jī)器的使用壽命。

礦山開(kāi)采過(guò)程中的運(yùn)輸機(jī)器一般符合下述參數(shù)內(nèi)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(jī)的運(yùn)輸能力主要由下述公式計(jì)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(shù)；

V——帶速（m/s）。

帶速選擇原則：

（1）輸送帶寬度大，輸送量大時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。

（2）輸送距離越短，應(yīng)選擇較低帶速。

（3）輸送粒狀、粉狀物料時(shí)，應(yīng)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(jī)尾站

機(jī)尾站采用滑橇式設(shè)計(jì)，包括機(jī)尾站鋼結(jié)構(gòu)、受料裝置、滾筒和托輥組、清掃裝置和錨固裝置等。機(jī)尾站采用錨固裝置固定，采用牽引裝置以及推移裝置進(jìn)行移設(shè)。

3 半固定式輸送機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)

半固定式帶式輸送機(jī)又稱(chēng)半移動(dòng)式帶式輸送機(jī)，機(jī)頭驅(qū)動(dòng)部為核心部件。機(jī)頭驅(qū)動(dòng)站、機(jī)尾站及中間機(jī)架無(wú)固定基礎(chǔ)，均為可移動(dòng)設(shè)備。機(jī)頭驅(qū)動(dòng)站和機(jī)尾站分別采用錨固釘裝置做輔助固定。機(jī)頭驅(qū)動(dòng)站集驅(qū)動(dòng)、卸載、張緊功能于一體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體系龐大。承載段及回程段均采用鉸鏈?zhǔn)降鯍煅b置。此外運(yùn)行消耗低。半固定式的傳送機(jī)物料與輸送帶之間的連接性較強(qiáng)，無(wú)法自行移動(dòng)，這樣就大大降低了傳送帶運(yùn)行的阻力，能夠減少貨物的損耗率、降低破損情況，這樣能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。相比于其他傳送機(jī)操作更方便。由于半固定式輸送機(jī)的外形龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，我國(guó)目前的半固定式傳送機(jī)多為進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，維修維護(hù)不方便，這也是制約我國(guó)露天煤礦產(chǎn)能的一個(gè)重要原因，因此研制出適合我國(guó)露天礦開(kāi)采工藝的半固定帶式輸送機(jī)是相關(guān)學(xué)者有待突破的一個(gè)重大課題。

4 影響半固定帶式運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)

4.1 動(dòng)態(tài)分析技術(shù)簡(jiǎn)介

此種技術(shù)對(duì)輸送帶的要求較高，需要啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備、合理制動(dòng)操作，這一過(guò)程十分復(fù)雜，一定要以合適的數(shù)學(xué)模型作為基礎(chǔ)，整體應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)。早在多年以前，一些西方國(guó)家研究出了一種動(dòng)態(tài)分析軟件，能夠及時(shí)跟蹤輸送帶的運(yùn)輸張力及相應(yīng)情況，定時(shí)進(jìn)行跟蹤，但是國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究仍然處于初級(jí)階段，需要不斷向西方學(xué)習(xí)才能夠研制出一種新型且適應(yīng)我國(guó)的社會(huì)實(shí)際的動(dòng)態(tài)分析軟件。

4.2 穩(wěn)定分析技術(shù)簡(jiǎn)介

機(jī)頭設(shè)備是整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程的核心所在，負(fù)責(zé)卸載物料、驅(qū)動(dòng)出發(fā)、拉緊張力等一些核心的零件均在機(jī)頭當(dāng)中，局部?的核心零件組裝能夠縮短安裝時(shí)間，當(dāng)設(shè)備經(jīng)常移動(dòng)時(shí)也便于統(tǒng)一管理及定期維修，這樣將會(huì)節(jié)省大量的基礎(chǔ)性費(fèi)用。

4.3 驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的輸送機(jī)主要有機(jī)械啟動(dòng)及電氣啟動(dòng)兩種主要形式，當(dāng)功率較大的運(yùn)輸機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中普遍采用高壓變頻設(shè)備或CST軟件進(jìn)行啟動(dòng)。

4.4 清掃技術(shù)

新型的高效清掃技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速干凈的清掃效果，主要在卸載滾筒周?chē)惭b2段清掃設(shè)備，機(jī)尾回程段和機(jī)頭輸送帶進(jìn)入傳動(dòng)滾筒前各采用一套空段清掃裝置?？斩吻鍜哐b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(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今人們對(duì)于煤礦行業(yè)的實(shí)際需求逐漸更加，為了更好地滿(mǎn)足集約化生產(chǎn)的實(shí)際需求，大型的半固定式運(yùn)輸能夠有效提高運(yùn)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(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)半固化輸送設(shè)備技術(shù)的提高能夠推進(jìn)我國(guó)的國(guó)產(chǎn)領(lǐng)域的進(jìn)步，同時(shí)改善現(xiàn)有的技術(shù)現(xiàn)狀，提升技術(shù)水平，提高我國(guó)在世界的影響力度，帶動(dòng)社會(huì)全面發(fā)展。