赵坤
昆明煤炭设计研究院
摘要：在我国煤炭行业开采中，大倾角上运带式输送机有着十分广阔的发展前景，当前科学技术的发展和矿山安全管理的进步，更是为大倾角上运带式输送机成功运用发挥了更为积极的作用。在煤炭行业开采过程中，利用大倾角上运带式输送机既能够降低资金投入，提升巷道开拓量，又可以推进煤炭施工进度，提升煤炭开采的经济效益。但是在解决大倾角的时候会存在着运输问题，这也是设计带式运输机的难点。所以本文针对大倾角上运带式输送机在技术上的几个关键问题进行探索，并提出解决方案。
关键词：上运带式输送机；运输问题；关键问题
我国经济发展带动了煤炭开采行业取得长足进步，突显在煤炭开采中很多技术和设备逐渐取得进步，在煤炭开采过程中，大倾角带式输送机的应用为提升开采工作效率做出了极大贡献。因为其倾斜程度与普通运输机的倾斜程度存在着很大差别，所以大倾角带式运输机与普通运输机在技术上也会有很多不同的要点。
1.矿井之下的大倾角带式运输机存在的结构特点
根据矿井之下的具体情况作为依据，综合性的考虑矿井生产情况，这样能对可以投入运行的带式运输机进行选择，在井下物料运输中普遍采用的大倾角带式输送机有两种，一种是深槽光面带带式输送机，这种输送机的主要特点是输送带成本低,但是在井下潮湿环境中的适应性不高，在潮湿有水的条件下,上运倾角只适合22゜及以下的井巷道运输,否则很容易在上运的过程中出现滑动。另一种是花纹带带式输送机，这种输送机在很大程度上克服了深槽光面带带式输送机的不足，但是在清理的过程中也面临着很大的麻烦。在当前的煤矿开采工程中，最常使用的大倾角带式输送机在结构上的特点如下：
（1）采用四节深槽托辊组
在大倾角带式输送机结构上采用四节深槽托辊组可以在一定程度上增加物流的断面积，提升输送机在输送煤炭的能力，同时还能够让输送机的倾斜角增加。一般的四节深槽托辊组采用的断面是梯形或者是V型。从目前的托辊组使用情况来看，5个托辊的深槽托辊组是最经常使用的，将托辊两侧的槽角增加到45°-60°，这时就可以让上运时的输送倾角达到20°左右。这种设计也有其缺点，中间的托辊仍旧还是保持原有的水平方向布置，在物料较少的时候很容易产生下滑的现象。为了克服这种缺点，在设计四节深槽托辊组的时候可以采用接近于V形断面的方式，这种断面足以有效的提升大倾角带式运输机和物料之间的摩擦系数，进而增大输送倾角，但是侧托辊槽角不能设计的过大，这样可以避免输送带在侧托辊的拐角处产生纵向断裂或者是块体在托辊上受到挤压时产生的自锁效应。
（2）采用人字花纹输送带
为了能保持输送带的传输稳妥可靠性，鉴于井下运输环境较为潮湿,在设计中深槽角带式输送机采用光面输送带上运物料时最大的倾角一般定为20°，为了能够增加输送的倾斜角，可以不改变输送机的基本结构上在采用承载面具有花纹的输送带进行传送。这些花纹可以设计成多种图案形状。根据开采的煤炭实际情况来看，采用人字形的花纹比较妥帖，当原料含有大量水分的时候，可以快速排水。目前煤矿普遍采用钢丝绳芯人字花纹输送带,理论上可使输送机上运倾角提高到28 ?,实际设计稳妥考虑为26゜。
2.大倾角上运输送带运送物料应用分析
2.1运输物料时控制其稳定性
煤炭的动安息角一般不超过25 ?，随着含水量的变化和工况条件不同，其运动稳定性也将发生较大变化。大倾角输送机在设计时，首先要考虑采取有效的措施，保证物料在运输过程中不向下滚滑。除了采用深槽上托辊组和根据巷道倾角选用人字花纹输送带还可以选用合理的上托辊组间距和设置挡料装置来提高运输稳定性，防止物料滚滑。
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（1）选用合理的上托辊组间距
为保证物料通过上托辊组时的稳定性，应尽量减小输送带的下垂度。因此，上托辊组的间距不宜取的过大，按照经验，间距≤1200mm。
（2）设置挡料装置
块状物料在运行时特别容易失稳而向下滚动造成伤人事故。因此，在设计时应考虑延输送机全长设置能单方向通过物料的挡料装置，以阻止物料的向下滚动。按照经验，每隔30m左右设置一组。
2.2改善输送机的运行工况
带式输送机在传输物料的时候，其功率是与上运的物料数量有着必然联系的，当上运的物料较少的时候，输送机的功率就会处在正功电动状态。如果说上运的物料很多，甚至满载，那么输送机的功率就会出现负功发电状态。采取相应保护措施的时候要根据不同运行状态为依据，这样就可以很有效的避免发生飞车事故发生，想要从根本上改变运输机运输的实际情况，就必须要适当性的增加物料在运输过程中的阻力，让输送机能保证在比较稳定的状态之下开展运行，而最有效的途径就是在输送机上安装阻尼托辊。
2.3采用软启动装置
在大倾角输送机上设置软启动装置，除了达到改善启动性能、降低启动电流、减小对系统的冲击、降低输送带规格的目的之外，另外一个重要的目的就是在于避免输送机带载启动时，因加速度过大而使物料失稳下滑或停滞。在众多软启动技术中，由于可控软启动的软启动效果显著优于不可控软启动，因此，在大倾角输送机设计时应优先考虑选用前者。目前，最常用的可控软启动装置有：调速型液力耦合器、液粘型摩擦片式耦合器、CST、变频软启动器等。
2.4防止逆转
当大倾角输送机重载停车时，系统出现逆转趋势是必然的。因此，应设置安全可靠的逆止装置。
⑴、当采用单滚筒驱动或逆转力较小时，可以选用减速器附带逆止器的形式。
⑵、当采用多滚筒驱动或逆转力较大时，因该首先选用在低速轴上设置逆止器的形式。
⑶、在高速轴或低速轴上加设制动器，以作为防止逆转的双保险。
当采用多个逆止装置时，无论选用什么样的逆止方式，都必须使每个逆止装置能够承担整机的逆止力矩。
2.5解决输送机在停车时产生飞带现象
矿区的工作环境是十分特殊的，如果没有做好安全防护措施，输送机极有可能会产生进水现象，最终导致了运输带摩擦系数降低，这时就需要安装可靠的保护装置来阻止物料滑动。驱动滚筒已经开始制动的时候，出于工作面环境的不良影响，同时再加上空气中的湿度增加，极容易产生飞带现象，进而会对巷道造成堵塞，影响正常出入。对设备部件的损坏也会对工作面的生产正常程度产生影响。如果得不到及时控制，会存在很大的安全隐患。造成打滑飞带现象的主要原因有三点，第一，大倾角带式输送机在运送大量物料的时候，滚筒的极限摩擦力没有达到胶带的下滑力和惯性力。第二，空气中的湿度较大，再加上运输的物料水分含量较大，降低了胶带和滚筒之间的摩擦系数。第三，过大的机器启动制动加速度和滚筒制动失效，也会导致飞带故障发生。
在解决上述问题的时候，最好的处理方案就是安装飞带捕捉装置。
结束语
目前我国煤炭行业已经普遍运用大倾角带式运输机，想要提升运输效率就必须要提升输送机的运行效果。在设计带式运输机的时候要注意设计的全面性，这样才能保证输送机质量和使用性能。
参考文献：
[1]陈会军.煤矿带式输送机用逆止器的选型设计[J].煤矿机械,2016,(09):27-29.
[2]朱维胜.深槽形带式输送机运量的计算[J].煤矿机械,2017,(05):48-50.
论文作者:赵坤
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/27
标签：倾角论文; 物料论文; 输送机论文; 运输机论文; 托辊论文; 带式输送机论文; 输送带论文; 《中国西部科技》2019年第22期论文;