GX型主井强力胶带快速更换技术研究与改进.pdf

1 0 0 东瞧差 舛技 2 0 0 9 年 第1 期 G X型主井强力胶 带快速更换技术研究与改进 李升文， 刘生， 代立坤 新汶矿业集 团协庄煤矿 ， 山东 泰安2 7 1 2 2 1 摘要协庄煤矿在更换钢丝绳强力胶带工作中， 形成了自己独特施工工艺， 其中 游动牵引技术、 低速驱动技术、 余皮带张紧技术， 融合进现 场施工中， 使该项工程变得更加安全． 操作更加简单， 施工劳动强度进一步降 低， 施工效率大幅度提高。 关键词 理论验证 技术改进 现场应用 经济效益 中图分类号 T D 5 2 8 ． 1 文献标识码B 协庄矿主井强力皮带机担负着 一5 0 m水平至地面 的原煤运输任务 ， 主井强力胶 带于 2 0 0 0年 5月 1日更 换 ， 7 年后 于 2 0 0 7年 1 0月 份又 对全 部胶 带 进行 了更 换。更换过程中对关键技术工艺进行了理论验证 ， 并 对部分施工工艺作了改进 。 1 施工概 况及皮带技术特征 该皮带全部更 换 长度 为 1 8 5 0 m ， 采 用 新胶 带在 机 头卸载处与底皮带 做头连接 ， 旧胶 带带动新 胶带环 绕 一 周到驱动间停机 ， 断旧胶带并撤除一短节 ， 然后 将剩 余 5 0 m 现场测量 新胶带 穿过卸 载部合茬硫 化 ， 形成 闭环 ， 最后从机头卸载利用游车进行连续撤除旧胶带 。 皮带机技术特征 皮带机型号 G X， 长度 8 8 3 m， 巷 道倾角 l 7 。 1 7 ， 运输量 5 0 0 t ／ h ， 运行速度 2 ． 5 m ／ s ， 电机 功率 42 0 0 k W， 减速 箱 N Z S一1 1 1 0 ， 胶带 型 号 S T 3 5 0 0 ， 带宽 1 0 0 0 ra m， 厚度 2 5 m m， 单重 4 6 ． 2 1 k g ／ m。施 工概况见图 1 。 2 关键技术工艺 的理论验证 图1 主皮带机位置示意图 2 ． 1 低速驱 动装置的选择 根据以往更换 经验 及设备 现有 状况 ， 换 带速 度定 在 5 ～1 0 r r d m i n 范围 ， 即需在 主减速箱 4 5 输入 端装配一套速度较 低 的驱 动装置 ， 以满 足胶带慢 速运 行的要求 。因此需 给减 速箱 提供一个速度为 n的输入 -1 收稿 日期 1 2 }0 8 0 81 2 作者简介 李升文 1 9 7 2一 ， 男 ， 本科学历 ， 工程 师。毕业于山东科 技大学工业自动化专业。现在新矿集团协庄矿皮带工区工作。 转速 。计算 如下 n ～l 0 0 r ／ r n i n 滚筒直径 1 ． 4 3 m。 经选择 n 6 0 ． 5 r ／ m i n ， 满足条件。 2 ． 2 皮带运行速度的确定 较高的运行速 度不利 于一些突发 事件的处 理 ， 以 及机尾人工拉紧装置的跑偏调整。但过低的速度则会 影响施工进度。胶带运行速度 的确定 Vr r Dn l i3． 1 4X 1 ． 4 3 X6 0． 5 ／ 4 56． 0 3 m／ rai n 2 ． 3 新胶带下滑力计算 2 薄煤层开采时工作面采高不得低于 1 ． 3 5 m。 3 硫化铁结核较多或是硬岩时可以采用割煤前 先放松动炮， 选用强力耐磨采煤机滚筒。此滚筒选用 U 9 5 型镐型截齿， 该截齿结构合理、 刀头加大， 具有很 强的抗冲击性能和破岩能力。滚筒的副叶片、 端盘、 齿 座等部位采用 N M 3 6 0新型耐磨材料， 从而增强采煤机 滚筒的强度、 耐磨性。 4 针对采煤机截割粉尘的产生机理， 合理采取采 煤机内外喷雾、 架前喷雾、 煤壁注水等措施， 确保煤机 在割煤过程中产生的粉尘在安全范围之内。 5 建议设置煤仓和矸石仓， 以便提高经济效益。 2 0 0 9 年 第1 期 互 媳晨 斜I技 l 0 1 旧胶带带动新胶带接头运转一周， 又返回到机头 驱动问， 这时底皮带上的新胶带处于自由状态， 此时下 滑力如大于摩擦力， 就会发生跑带事故， 更换中必须采 取安全措施 机头水平段摩擦力与卸载外 5 0 m垂直段 重力略 。 新胶带下滑力 F计算 F 0 g那 8 8 3 5 0 X4 6． 219． 80． 31 1 3 1 7 0 N 新胶带摩擦阻力 计算 ， o g／1 l c o 8 8 3 X 4 6． 21 x9． 8X0． 60． 9 5 521 6 1 5 0 N， ． ’ ．厂 F 式中 q o 一胶带单重 4 6 ． 2 1 k g ／ m； 一 巷道倾角 1 7 1 7 ； 卜 胶 带长度 8 8 3 m； 1一胶带摩擦系数 0 ． 6 。 因此新胶带不会 自动下滑 ， 不用采取安全措施 。 2 ． 4 机 尾储 带装置长度 的确定 当新胶带牵 引头被 旧胶 带带 到机尾滚筒 时， 由于 新 、 1 日 皮 带 同时缠绕机尾 滚筒 ， 因运行半 径不同 ， 存在 一 个线速度 差 △ 。造成 里 圈新皮带 运行 相对 减慢 ， 在机尾滚筒前生成多余皮带 ， 直接影 响皮带正常运转 ， 所 以必须制作一个储带装置 。决定用 一个 6 9 3 2 0 m m滚 筒制作一个 简易机尾 ， 用 一个 2 0 0 m m滚筒作为拉 紧 ， 中间加工 4个落地式托辊架 ， 张紧时用 2 个 5 T葫芦拉 置 q c 2 0 0 m m滚筒， 根据皮带多余情况随时张拉， 并且可 以调整跑偏 。储带长度 L计算 V ■ 一 2 { O ． 0 2 5 X 8 8 3 5 0 } 1 ． 0 2 5 2 0 ． 3 m 式中 d ． 一机尾缠双层 外径 ； 一 机尾里层外 径 ； 一 经过机 尾皮带 长度 ； 皮带速度 。 双折储带长度 2 0 ． 3 2 1 0 ． 2 m 因此机尾储带张 紧段按 1 0 ． 5 m确定 。经过证 实 ， 计算值与实际值基本相符。如图 2 所示 。 拉葫芦 主井 机尾焉斟 图2 机尾储带装置长度示意图 3 游动牵引技术的改进 为避免旧皮带在卸载处因游车往复产生淤积， 将 一 部 J 1 一I 1 ． 4 绞车滚筒直径增至 I m， 使其速度提至 1 1 2 m ／ ra i n 。游车跑道长 2 5 m ， 游车运行一次时间为 2 5 I 1 20 ． 2 2 m i n 。旧胶带外吐距离为 换带速度 6 ． 0 3 X 0 ． 2 21 ． 3 3 m 。加速绞车的应用 ， 可将此段胶带 及时拉紧， 实现了胶带的连续式撤除。 见图 3 。 图3 胶带卸带示意图 4 新皮带进入点防护措 施的改进 新胶带进入点是否正常， 是胶带不损伤的重要保 证。经过现场分 析， 决定将原 进入支架 由 5 m改为 1 2 m， 尽量加 长。同时 减小 夹角 ， 由原来 的 2 o o 减 小到 l O 。 左右 ， 并采取 了一些 特殊 强制措 施 在新 皮带 东侧 按立滑 子 ， 进 行 硬纠偏 ， 紧跟 在后 面 安装 3 2 0 m m滚 筒， 将进入的新、 旧胶带压实， 避免了起褶， 同时又在前 组 主动滚筒处安～压托辊 ， 两侧各按两组上立滑子 ， 防 止跑偏和弹跳。如 图 4 所示 。 图4 新皮带进入定点位置示意图 5 经 济效益与社 会效益 1 其它矿井更换强力胶带同等施工条件用工 1 1 5 0 个工 ， 而协 庄矿 此 次更换 胶 带 仅 用工 2 4 0个 工 。 减少工资支付费用 1 1 5 0 2 4 0 3 02 7 3 0 0 元。 2 原计划施工 时 间 5 6 h ， 实 际施工 时 间 40 h ， 比 计划提前 1 6 h ， 按每班产量2 0 0 0 t 计 ， 为矿井提前出煤 4 0 0 0 t 9 9 0 0 元／ t 。创造效益 2 5 ． 6 万元。 3 游动牵引技术、 低速驱动技术、 余皮带涨紧技 术， 提高了传统更换胶带方法的施工效率 ， 降低了劳动 强度。对于同类型矿井施工具有良好的借鉴和推广应 用价值。