摘要：杉木树煤矿针对生产实际情况，在N24～N26段设计安装了主皮带输送机（钢丝绳芯皮带输送机），服务整个N26采区（回采煤炭运输及掘进煤炭运输）；由于受巷道压力影响（N24采空区影响），造成N24～N26皮带运输经过多次维修最终改道形成了现有水平和垂直方向均大于10度的皮带运输巷，该皮带运输巷在N24+297m～+250m段水平转角13°，垂直坡度12.5°，由于变向起坡的存在，使现有的运输系统复杂化，一台皮带输送机能够解决的运量和运距，必须设计安装成2台皮带输送机搭接才能满足安全生产的需要。为了减少皮带台数和运行服务人员，研究一套适合现场情况的转弯边坡技术，是非常重要且必要的。通过对转弯皮带的技术改造，实现转弯变坡，解决了矿井连续运输难题。
关键词：转弯皮带；技术改造；转弯变坡
转弯变坡带式输送机与普通输送机相比有很多优点。转弯变坡带式输送机应用于当输送线路的起点和终点不能直接连结的情况，采用弯曲向上的运行路线以达到减少设备台件，实现少设或不设中间转载站，从而减少设备的数量，使系统的供电和控制系统更为集中。中间转载站的取消，解决了转载站带来的一系列问题，如：减少了缓冲板、清扫器、导料槽等磨损件，无物料溢出或者堵塞的危险；减少了粉尘和噪音；取消了中间转载的物料高度，减少了不必要的能耗。另外转弯变坡带式输送机除转弯处的部分结构件外，其它重要部件如驱动装置、张紧装置、输送带等都可以与普通带式输送机通用。因而对于转弯变坡巷道采用转弯变坡带式输送机有更高的经济效益。
1 转弯带式输送机的应用现状
转弯带式输送机技术曾在全国多个矿务局煤矿中推广应用。但都是用在采煤区平巷中，服务时间比较段，一般不超过1年。且国内的转弯变坡带式输送机的普及还是比较缓慢，主要原因包括理论研究还不够充分，以至于许多客户对转弯变坡皮带输送机抱有不信任态度。
2 工程概况
杉木树煤矿N26～N24段+250m补作皮带运输巷，位于N24采区煤层底板的岩石巷道，设计于2011年11月；巷道直接从N26煤仓经N26～N24段+250m补作皮带运输巷到N26东翼运输联巷以5°的坡度直线贯穿至N24+285m煤仓，全长1057.7米。由于巷道压力大，该巷道自从施工完成后经多次维修均未能投入使用，经领导反复研究决定报废原有巷道，于2015年7月重新设计在N24+297m重新施工一个煤仓，巷道直接从N26煤仓经N26~N24段+250m补作皮带运输巷到N26～N24段+250m补作皮带运输联巷后向南转13°起12.5°的坡度施工N24采区+260m~297m皮带运输巷贯穿至N24+297m煤仓。
3 转弯变坡方案
3.1 内曲线抬高
平衡向心力的最有效的方法是利用输送带和其上承载物料的重力产生向外的离心推力。此离心推力的获得可以通过将输送带在弯曲段的内侧曲线抬高一个角度，此时的输送带和物料的重力产生指向沿线外侧的离心推力。输送带弯曲段的内侧边抬高就是将托辊支架底面的内侧抬高一个角，安装成与水平面有一夹角，这个角称为内曲线抬高角。
3.2 托辊倾斜安装
将转弯处托辊组的内侧沿输送带运行方向前移，使托辊组的轴线与输送带中心线的法线方向产生一夹角。当托辊组倾斜安装时，输送带速度v与托辊周边的线速度v。的方向不同，它们之间的相对速度为△v，方向指向转弯的中心。由于△v的存在，使输送带和托辊之间产生一个沿托辊组轴向的阻力，此力可分解为沿曲线的法向和切向分力B和△V。法线方向的分力最是离心摩擦推力，该作用力将平衡输送带张力产生的部分向心合力，也是对输送机运行的阻力。可见托辊倾斜安装会增大输送机的运行阻力。这种结构的输送机只能沿一个方向运行。托辊倾斜安装也可以三个托辊分别安装不同的倾斜角。
3.3 增大托辊组的槽角
增大托辊组的槽角有利于增加物料的输送量。实践证明，槽角的增大有助于输送带的居中自动调节，降低输送带的跑偏程度。因此，加大槽角有助于带式输送机转弯曲率半径的减小，它是输送带居中自动调节的重要措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.4下分支托辊组的型式
输送机下分支的托辊组一般用两个托辊组成V型结构或单个平托辊。当采用平托辊时，为增加托辊与输送带间的横向摩擦力，所采用的方法是在两组托辊之间的输送带上设置压辊，以提高输送带和托辊之间的摩擦力。
3.5采用五托辊结构
五托辊托辊组具有增加托辊组的槽深、增加物料的承载量、减少冲击力等优点。在水平转弯带式输送机的转弯处设置五托辊托辊组可以增大托辊的槽角、提高输送带居中自动调节能力。然而这种结构使输送机的结构复杂化，需增加设备投资。另外，为防止输送带的过大偏移，在侧托辊的外侧增设侧立辊来限制输送带的偏移。这是一种备而不用的措施，如果这种措施经常发生作用，将失去自出导向转弯的意义，同时也加速了输送带的磨损，使输送带的寿命大幅度降低。
4转弯变坡措施
为使带式输送机实现自然变向转弯变坡，在弯曲变坡段一般采用三个措施，即基本措施、附加措施和应急措施。
4.1基本措施
使转弯变坡处的托辊具有安装支撑角，它是在转弯处，使托辊的内侧端向输送带运行方向移动而形成。愈小对输送带运行是有利的，一般按经验取=0.5。增大成槽角0，0是侧托辊轴线与中间平托辊轴线形成的夹角。0愈大，不但使转弯半径减小，而且使输送带具有居中自动调节能力。同理，为了改善回空侧输送带的居中自动调节性能和减小回空带所决定的转弯半径，回空侧输送带可采用V形托辊组。
4.2附加措施
构成内曲线抬高角，其目的是减小转弯半径，愈大转弯半径愈小，但过大会使物料向外滚动，理论与实践证明，7为宜。一般取=3~7。对采用单托辊组的回空分支，常规转弯皮带机在两回程托辊之间的输送带上面加压辊，可以减小回空侧所确定的转弯半径。
4.3应急措施
在转弯处输送带的内、外侧加装立辊。这是一种备用措施，以防输送带跑偏。
5 结论
（1）2017年12月中旬转弯变坡皮带输送机在N24～N26段安装调试完成，截止2018年9月共运输煤炭55万t左右，转弯变坡皮带输送没有出现一次故障，高效率的保证了矿井的安全生产。转弯变坡带式输送机安装投用以后完善了N26采区煤炭运输系统，为矿井西拓采区（N26采区）的正常回采提供了保障。
（2）节约了成本。在N26采区回采过程中，使用转弯变坡带式输送机后，不需要按照原设计安装两台DTL100型胶带输送机，换而言之，也就是节约了一台DTL100型胶带输送机机头、机尾设备。随之也节约了安装、使用、维护等一系列成本。
（3）节约时间、减少了人员。
一是可节约机头扩刷、基础浇筑及皮带机安装时间72～120小时左右。节约人工84人次左右。节约的这些人工和时间完全可以去做别的工作，因此也就大大提高了工作效率。
二是减少了1台设备操作司机，按每台4.5人配置、人均收入3.5万元计算每年可节约15.75万元。
三是减少了一个转载点，相对减少了一个故障点，更能有效的保证运输系统的稳定。
（4）减少环节、降低劳动强度。转弯变坡带式输送机的使用，无需多装、运、安设DTL100型胶带输送机机头、机尾等工序，减少操作人员、减少设备维护检修台件，大大降低了工人的劳动强度。
（5）提高现场安全生产、管理水平。由于减少了工作环节、减少了转载点，避免了机头设备大件运输、安装、维护等危险工作，因此大大加强了现在的安全状况，为矿井的安全生产提供了保障。
作者简介：
杨雄（1985—），男，四川人，硕士，工程师，川煤集团芙蓉公司杉木树煤矿党工部部长.Tel：18881998705，E-mail：364181631@qq.com
论文作者:杨雄1
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：输送带论文; 托辊论文; 皮带论文; 输送机论文; 采区论文; 巷道论文; 措施论文; 《电力设备》2018年第34期论文;