長平礦800皮帶回料運輸H架改造及其應用研究

王賓濤

（山西長平煤業(yè)有限責任公司， 山西 晉城 048000）

引言

隨著我國煤礦生產(chǎn)能力的提升，機械化得到快速發(fā)展，膠帶輸送機在煤礦得到廣泛的運用，是我國大多數(shù)煤礦煤炭運輸?shù)闹饕绞?，其具有運輸量大、自動化程度高、方便快捷、可連續(xù)運輸?shù)葍?yōu)點[1-2]。目前膠帶運輸作為煤礦的主運輸方式，解決了煤炭的連續(xù)、大量運輸問題，但是在礦井生產(chǎn)過程中，特別是掘進隊組，其生產(chǎn)輔助材料的運輸占有很大的比重，一般采用無軌膠輪車或者軌道運輸完成，其輔助運輸成本高、工程量大，并且還需要進行人工運輸。如何提高掘進隊組輔助運輸效率，是各生產(chǎn)礦井需迫切解決的難題[3-4]。本文結合長平礦的實際問題，對800皮帶H架進行改造，解決了掘進隊組輔助運輸?shù)膯栴}。

1 長平煤礦運輸概況

長平煤礦核定生產(chǎn)能力為6.5 Mt/a，為高瓦斯礦井；礦井主運輸采用膠帶輸送機，輔助運輸采用無軌膠輪車運輸；礦井主要大巷和工作面順槽均為煤巷，為掩護煤巷掘進，布置有部分底抽巷，巷寬4.5 m；礦井掘進工作面均采用800皮帶出煤。在礦井實際生產(chǎn)過程中，底抽巷掘進寬度較小，布置800皮帶后，剩余寬度不利于無軌腳輪車運輸；且由于煤層起伏變化，部分區(qū)域巷道傾角較大，給無軌膠輪車運輸帶來很大的障礙，從而導致巷道掘進過程中錨桿、托盤、錨固劑、維護配件等相關材料無法采用膠輪車運輸?shù)接^，還需要進行人工備料，不僅勞動強度大，而且費時費力，不利于生產(chǎn)效率的提升。為了解決掘進工作面輔助運輸?shù)膯栴}，需對所采用的800皮帶進行改造，使其底皮帶可以向掘進工作面運輸輔助材料。

2 改造方案

2.1 存在問題及改造原則

通過分析，目前長平礦所采用的800皮帶不能回料的主要原因在于以下兩點：

1）800皮帶H架高度較低，上、下兩個皮帶之間間距較小，兩者之間的空間有限，對于尺寸較大的材料則不能運輸；

2）原800皮帶下部托輥為直托輥，皮帶平整無凹槽，在運料過程中遇到巷道底板不平整時極易出現(xiàn)材料掉落現(xiàn)象。

針對目前800皮帶存在的以上兩個問題，進行針對性技術改造。首先是增加H架的高度，增大上、下皮帶之間的間距，從而達到增大運料空間的目的；其次是去除下皮帶原安裝直托輥架，焊接安裝槽型托輥架，使下皮帶運料時成為凹型，防止在運輸過程中所運輸材料掉落皮帶。通過以上兩個技術改造，實現(xiàn)800皮帶下皮帶回料運輸?shù)膯栴}；同時為了節(jié)約成本，降低本次技術改造的資金投入，在H架改造過程中應盡可能利用現(xiàn)有廢舊管件，達到變廢為寶的目的。

2.2 改造參數(shù)及方法

根據(jù)以上改造原則對礦井現(xiàn)有的800皮帶H架進行改造，見下頁圖1和下頁圖2。H架具體改造的方法及參數(shù)如下：

1）在原800皮帶H架橫梁上方靠近橫梁處，將原H架鋸斷，并去除H架原底托輥安裝架。

2）增加H架高度，將H架主體部分槽鋼延長至935 mm。目前長平礦所采用的800皮帶H架主體槽鋼的高度有640 mm和680 mm兩種，采用與原800皮帶H架槽鋼型號一致的槽鋼，分別加工長度為300 mm和260 mm的槽鋼若干，將調節(jié)800皮帶H架高度的槽鋼焊接至原H架斷開位置。

3）按照設計加高后H架所涉及的相關尺寸參數(shù)，將底托輥安裝架與改造后的H架完成焊接拼裝，其拼裝位置置于圖1中510 mm處。

4）利用礦井現(xiàn)有的廢舊2寸鋼管和厚度為5 mm的鋼板集中加工底托輥安裝架及連接板，見圖2-1。

5）利用廢舊2.5寸鋼管加工H架橫梁，長度為1 050 mm。

6）利用2寸鋼管加工底托輥安裝架。

圖1 800皮帶H架加工圖（單位：mm）

圖2 改造800皮帶H架零件加工參數(shù)圖（單位：mm）

2.3 技術要求

為了保證改造后的800皮帶運行的安全可靠，改造過程中多采用的加工材料及加工后H架需滿足以下技術要求：

1）改造800皮帶H架主體部分材質必須一致，均為10號槽鋼；

2）圓杠安裝槽、連接板、底板、底托輥架和橫梁等所采用的廢舊材料必須進行除銹處理，并去除飛邊毛刺；

3）改造加工后的H架必須保證主體槽鋼與橫梁鋼管兩者之間的垂直關系，并保證H架上、下部的寬度一致；

4）改造后的H架圓杠安裝槽開孔槽為側向內。

3 改造后應用效果分析

按照上述改造原則，改造方法、參數(shù)及相關技術要求，對長平礦800皮帶H架進行相關技術改造，H架改造前后對比見圖3所示。

圖3 H架改造前后對比圖

800皮帶改造后，下皮帶上部空間加大，方便其運輸掘進工作面支護材料及配件，在生產(chǎn)隊組進行了為期1個月的試驗，試驗過程中為保證下皮帶可以及時卸料，防止出現(xiàn)運輸事故，在下部皮帶尾部安裝有類似清帶器的擋板，保證下皮帶運輸材料達到指定位置時能夠及時、自動卸料。在整個試驗期間，實現(xiàn)了皮帶不停機便可同時進行煤和輔助材料的運輸，保證了掘進作業(yè)的連續(xù)性，并且大幅降低了人工輔助運輸量，提高了輔助運輸效率，降低了作業(yè)人員的勞動強度，大大提高了掘進效率。目前800皮帶H架改造利用下皮帶進行輔助材料運輸，已在長平礦各掘進隊組廣泛推廣應用，改造完成后有效提高了礦井輔助運輸效率，降低了輔助運輸人員，提高了礦井掘進效率。

4 結語

通過對800皮帶H架進行改造，加高了H架下皮帶的空間，并將原先的平托輥改造為凹槽托輥，解決了下皮帶運料時空間不足和易掉落的問題；同時在下皮帶尾部安裝清帶器，實現(xiàn)了下皮帶的及時、自動卸料。并在隊組進行了為期1個月的試驗，在整個試驗過程中，實現(xiàn)了皮帶不停機便可同時進行煤和輔助材料的運輸，保證了掘進作業(yè)的連續(xù)性，并且大幅降低了人工輔助運輸量，提高隊組掘進效率。