皮带机返程带料技术研究与应用

李现臣，薛继洪，王有才

（1.雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都 610051；2.马蒂技术有限公司 ，四川 成都 613302）

0 引 言

皮带机输送物料广泛应用于化工、煤炭、冶金、建材、轻工、电力、工程建设等各个领域。但皮带机输送物料均采用单向输送的方式，当两种物料需要利用皮带机向相反的方向输送时，通常的方法是设置两条皮带机。但是，由于地形、场地等的限制，锦屏二级水电站工程施工过程中，需要利用皮带机将TBM开挖渣料运送至渣场，同时利用同一条皮带机将混凝土砂石料反向运送至混凝土拌合站的砂石料仓。如何实现皮带机返程时带运砂石料是工程研究的重点。

1 锦屏二级水电站概况

锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上，是雅砻江干流上的重要梯级电站。工程枢纽主要由首部低闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成。电站为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站，4条引水洞平均长度16.7 km，总装机容量8×600 MW。4条引水隧洞为该工程施工的关键项目，其中东端1、3号引水隧洞主要采用TBM施工，开挖直径为12.4 m，衬砌后直径为11.2 m；施工排水洞主要采用TBM施工，开挖直径为7.2 m。

根据施工布置设计规划，TBM开挖渣料和混凝土砂石料需采取皮带机运输方式，砂石料料仓的位置在TBM渣料运输的起点附近，砂石料加工系统位于TBM渣料运输的终点附近，皮带机长5.9 km。TBM开挖强度最大达5600 t/h，由于地形、场地的限制，开挖渣料采用两条上下叠加布置的皮带机输送；砂石料输送强度要求大于580 t/h，利用上下叠加布置的下层皮带机返程时输送。

2 皮带机返程带料的研究

皮带机返程带料研究的重点是砂石料在皮带机下层皮带的上料和下料，以及上下层皮带的布置，解决了这些问题，其他设备选型等问题就会迎刃而解。

2.1 上料点

为了成功将砂石料运输至返程带料皮带上，在皮带机输送TBM渣料的尾端通过增加1个驱动滚筒、3个压力滚筒、两个改向滚筒加大皮带机的上下层间距，在上下层皮带之间布置1个溜槽斗和1条垂直的上料皮带 （见图1中415皮带），可顺利地将砂石料加载至下层皮带上。

2.2 中间段

图1 返程带料皮带机系统示意

图2 返程带料皮带机尾部布置原理

通常不带料的下层皮带托辊及托辊支架布置为水平状，为实现110号皮带机返程带料的功能，将返程带料皮带的托辊及支架布置成 “U”形，皮带全程上下层间距约为875 mm，防止砂石料在皮带机运行过程中外溢，并便于上下层之间布置隔离层，防止上层皮带渣料对下层砂石料的污染。

2.3 下料点

为了下层皮带返程带料尾部能够实现卸料、转料等功能，对尾部的布置进行了创新设计，布置原理如图2所示。

各部件配置及作用为:

（1）驱动滚筒①。配置1台驱动电机，为返程带料皮带提供动力；并作为返程带料皮带的卸料点。

（2）驱动滚筒②。配置两台驱动电机，为皮带机提供动力。

（3）压力滚筒①。增大驱动滚筒①的包角及卸料斗的布置空间。

（4）改向滚筒。皮带改向及增大卸料装置的空间。

（5）压力滚筒②。增大驱动滚筒②的包角。

（6）板式皮带机。转送成品砂石料至后方运料皮带机。

3 结 语

锦屏二级水电站工程皮带机输送系统根据TBM出渣皮带机运行方向和混凝土砂石料运输方向正好相反这一特点，充分利用皮带机运行时上下层带面反方向运行这一特性，采用皮带机上层带面承担TBM渣料出渣运输的同时，下层带面将砂石加工系统生产的成品砂石料带回至混凝土生产系统，属国内外首创。该系统从2009年6月运行至今，成功完成了TBM渣料输送任务，已累计返程带运成品砂石料456万t，满足隧洞开挖弃渣和成品砂石料运输的需要，表明该设计是成功的，可供其他工程参考。

［1］宋伟刚.通用带式输送机设计［M］.北京:工业出版社，2006.

［2］金丰民.带式输送机实用技术［M］.北京:冶金工业出版社，2007.

［3］张钺.新型带式输送机设计手册［M］.北京:冶金工业出版社，2001.