常用带式输送机的现状.doc

常用带式输送机的现状 1 概 述 带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备如机车类相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。随着我国高产高效矿井的出现，原有的带式输送机无论是主参数还是运行性能都已不能满足要求，必须向长距离、高带速、大运量、大功率的大型化方向发展，并要改善和提高运行性能，确保安全可靠。 2 矿用带式输送机各机型介绍 2.1 固定高强度带式输送机 这是目前煤矿井下用量最多的一种机型，主要用于水平或倾角小于18゜的场合。由于受到输送带强度及零部件的限制，单机长度不宜过长，国内现在钢绳芯带最高为ST4000，整芯带为PVG3150S，高强度机械接头要靠进口，为了降低胶带强度，减小驱动装置尺寸，国内外通常采用中间直线摩擦驱动和中间卸载式驱动，并采用软起动技术。国内现有近10种软起动方式，较好地解决了大型输送机的起动问题。目前国内井下使用的输送机的最大主参数为运量Q1000～3000t/h，运距L1000～5000m，带速V2.5～4.5m/s，驱动总功率N750～2000kW，倾角已达30゜。国外带式输送机的主参数为运距L30.4 km，运量Q37500 t/h，带速V6～15 m/s，带宽B4 m。 2.2 可伸缩带式输送机 该机型主要用于煤矿采煤工作面顺槽输送原煤，当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。美国、德国、英国等国家的一些厂商公司都可为各种生产规模的高产高效工作面提供配 套的顺槽用可伸缩带式输送机，其主参数为运量Q2 000t／h，运距L5 000m，带速v3.5～4 m/s，驱动总功率N2400 kW。1998年我们承担了“九五”行业重点攻关课题高产高效工作面顺槽配套可伸缩带式输送机，可满足国内年产200万t级高产高效工作面配套，其主参数为运量Q1600～2000 t/h，运距L2500m，带速B3.5～4 m/s，装机总功率N1200kW，带宽B1.2 m，输送倾角β≤1゜。2001年完成了工业性试验，同年10月份通过了中国煤炭工业协会的技术鉴定。今年又有一条年产800万t的高产高效工作面用可伸缩带式输送机研制成功，其主参数为运量Q2500 t/h，运距L3 000 m，带速V3.5 m/s, 带宽Bl400m，输送倾角β≤3゜，功率N3375 kW，整芯带PVGl800S，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，也可悬吊在巷道的顶板上，机架轻巧，拆装十分方便。输送带一般采用整芯带，用机械接头联结，与山西晋城矿务局从ACE公司引进的一台可伸缩带式输送机的主参数基本一致。 2.3大倾角上、下运带式输送机 该机型是国家“七五”攻关项目，其关键技术“双排交错深槽V型托辊组”已申请专利。到目前为止，已投入使用50多台，其中倾角为25゜的有11台，26゜～28゜的有5台，30゜的有2台，基本上形成了定型产品，在国内处于领先水平。近年来，根据国内煤矿带式输送机现状，许多煤矿纷纷要求推广使用大倾角上运带式输送机。在大倾角上运带式输送机研制成功的基础上，进行大倾角上运带式输送机系列化设计，扩大使用范围，以满足不同带宽、功率、运量、运距的需要，改进和研制不同带宽的双排V形深槽托辊组，最大限度地提高导来摩擦系数，从而扩大了输送机输送倾角范围，使输送倾角提高到了30゜，下运输送机倾角也可达-25゜，并使大倾角上运带式输送机系列既能实现软起动和均载，又能改善逆止性能。 在原有基础上，我们对大倾角上运带式输送机进行系列化设计，使输送机带宽由800mm增加到1 200mm，功率从160 kW增加到1 500 kW，运距达到1 500m以上，带速从2 m/s提高到3.15 m/s，运量从300t/h提高到630t/h，原煤允许含水量从10％放宽到20％。 2.4水平转弯输送机 法国、前苏联、奥地利、德国、美国等国家都很重视水平转弯带式输送机的理论研究和试验，并已在各行各业得到了广泛应用。1963年法国在地铁工程中首次设计安装了一台水平转弯带式输送机，其主参数为运距L700m，带速V1.7 m/s，带宽B800 mm，转弯半径R700m，提升高度H3 m，运量Q300 t/h。1980年法国为某矿铺设了一条水平转弯带式输送机，其主参数为机长L11.12 km，高差H5.77m，最大坡度为30％，运量Q560 t/h，用以运送镍矿石。据统计，法国制造使用的水平转弯带式输送机长度占全世界总长度的20％。 我国对水平转弯带式输送机的研究较早，但发展并不快，主要原因是用户对该机型认识不够，当时国内也没有成熟的应用实例。到了20世纪90年代，国内试制成功了水平转弯的转角装置，输送机通过转角装置的转载来改变运行方向，该机型在煤矿井下已成功应用。我国的陶庄、协庄和良庄等煤矿，也都先后使用了多台水平转弯带式输送机，并取得了良好的经济效益。 2001年，水平转弯带式输送机被应用在地铁工程施工中，隧道长度2 000m，多处转弯，最小水平弯曲半径为360 m。其主参数为机长L2000m，运量B180～200 t/h，带速V1.6 m/s，带宽B650mm，多处转弯，目前该机运行正常。 2.5 下运带式输送机 长距离、大运量、较大倾角的下运带式输送机的使用，可较大幅度地减少开采区的巷道工程量，降低基建费用和缩短施工周期，发电运行时还可向电网输电，具有较大的经济效益，是一种极具发展前途的节能设备。但由于带速高，移动部分和转动部分的惯性很大，其下滑的惯性力矩也很大，生产中经常出现打滑、滚料、飞车等事故，因此制动是关键问题。目前国内外煤矿常用的制动方式有液力制动装置、液压制动装置和盘式制动装置等3种。带液力制动系统的下运机是国家“六五”重点科技攻关项目，主要是通过在输送机的驱动装置中安装液力制动系统，分2步实现制动，即先由该系统将输送机运行速度减慢加速度保持在0.1～0.3 m/s2的范围内，降至额定速度的1／3，然后由机械抱闸最终制动，当井下发生突然停电事故时，仍可实现二级制动。目前能够达到的主参数为倾角β-25゜,运量Q1 500 t/h，带速V3.15 m/s，运距L2000m。 阻尼式下运带式输送机也具有较为广阔的应用前景，它在输送带底面施加阻尼力来抵消载荷下运时产生的下滑力，其驱动装置可以布置在输送机的下端，使电动机在驱动中始终保持电动状态，改善了输送带受力情况，同时可解决下运可伸缩带式输送机不易伸缩的难题。在倾角不大于16゜的下运工况均可应用，其防下滑的阻尼力可随时任意调整，十分灵活方便。这种带式输送机不仅具有胶带张力小，结构简单，可实现长距离运输等优点，而且具有软起动和功率平衡功能，安全保护设施完善，微机控制、传感器监测，能满足煤矿防爆要求。目前该机已有多台在井下使用，运行情况良好。 2.6垂直提升输送机 国外从20世纪60年代末开始发展垂直提升技术，德国Trellex Flexowellhttp//公司一直从事这种机型的研制，其产品已有5万余台，分布于90多个国家和地区，应用于各行各业。1996年5月，该公司成功地将料袋式垂直提升技术应用于美国纽约北部一个水库开发的隧道竖井开采中，该料袋式输送机的连续垂直提升高度为208m，带速2.42 m/s。 我国由于垂直提升技术起步晚，该技术在煤矿井下应用尚属空白。根据我国大型煤矿的情况，若要满足主井提升需要，主参数必须满足运量Q≥1200 t/h，高度H≥400m。垂直提升输送机目前存在输送带的阻燃性、安全性、冷粘技术、国产化、清扫以及整机凸弧段的抛料等问题。 2001年我们为上海地铁施工设计了一条垂直提升输送机，其主参数为额定连续输送量Q180～200t/h，输送水平距离L8.96 m，垂直提升高度H≥25 m，带速V1.25 m/s，带宽B1 000 mm，驱动功率N45 kW，目前该机正在使用中。 2.7 管状带式输送机 20世纪70年代末，日本管状带式输送机进入实际应用阶段，并逐步形成了一套设计理论和系列产品，在32个国家获得专利，向12个国家和地区转让了此项技术，形成了国际性的管状带式输送机学术团体，每年由Bridge Stone公司主办一次管状带式输送机技术研讨会。 据不完全统计，自20世纪70年代以来，日本国内共生产带式输送机1 000多台，最大运量Q3 000 t/h，最大机长L3 414 m，最大输送倾角α35゜42’。90年代初，我国首台管状带式输送机在淮南矿务局新庄孜矿地面使用，用于输送原煤，运量Q600 t/h，运输长度L227.65 m，总提升高度H6.52 m，带速V175 m/min，绕过了精煤仓，有一个圆心角为40.15゜、曲率半径R115 m的垂直弯曲段。该机的优点是封闭输送物料；可弯曲和大倾角输送；可分别利用胶带的上、下分支同时输送物料；断面积小；整机移动方便，重量轻，环保；可以减少转载环节，便于实现控制等。其缺点为对输送物料的块度有一定要求；不适于多点受、卸料；不适于给料不均匀的场合。这3点，正是井下带式输送机的特点，因此，管状带式输送机不适于井下输送。 在经济性方面，如果采用进口胶带，就输送机本身而言当机长L200m时，为普通带的2倍。胶带国产化后，费用会有所下降。目前沈阳胶带股份有限公司可生产配套的胶带。如果将含走廊及转载点的整个运输系统进行比较，则费用基本相同。 2.8 压带式输送机 压带式输送机也是为增大输送倾角而设计的，1979年美国大陆输送机设备公司开始研制压带式输送机，并于1983年研制出压带式大倾角带式输送机HAC，这台样机的输送倾角为30゜～60゜，最大输送能力为2 900 t/h，其压带是通过旋转的托辊组加载的。此后，大陆公司已生产40多台HAC。1991～1994年德国的MAN TAKPR FODERTECHNIK公司研制了3台用于卸船机的压带式输送机。前苏联和日本等国也研制了这种带式输送机。国内生产的压带式输送机倾角可达90゜，物料最大块度可达300 mm。这种输送机由于本身结构的缺陷和经济上的原因，目前还没有在煤矿井下应用。