芦岭煤矿桥架一体式输送机的应用

摘 要：通过对常用带式输送机栈桥形式的分析，介绍了一种新型输送机，输送机机架与栈桥合为一体，结构简单，便于制造和运输，大大降低了工程费用。

关键词：输送机；栈桥；桥架一体式

1 矿井概述

芦岭煤矿位于皖北宿州市东南20余公里处，北距淮北市80公里。矿井原设计年生产能力为1.50Mt/a，设计服务年限66年。2012年矿井生产能力核定为2.30Mt/a。矿井采用立井、集中运输大巷、分区石门开拓方式。矿井共有7座井筒，均为立井。井田中央工广范围内设有主井一座，新副井、副井各一座。矿井目前一水平为收作水平，二水平为生产水平，三水平为开拓延深水平。2013年矿井瓦斯鉴定为煤与瓦斯突出矿井，8、9、10煤层均为突出煤层，矿井瓦斯绝对涌出量95.1m3/min，相对涌出量24.09m3/t。

根据矿井三水平首采区（Ⅲ1采区）地质瓦斯情况和矿井生产情况，Ⅲ1采区原开采方案为10煤层作为保护层开采保护8、9煤层。由于瓦斯治理难度大，工作面回采效益较低，安全威胁大，以及工作面投产准备工程量大等诸多因素，后来确定在Ⅲ1采区实施软岩保护层开采，开采9煤层底板软岩作为保护层进行开采。矸石回采不进入矿井主运系统，单独排到地面，预计开采出近100万吨纯矸石。矿井原有排矸系统，采用电机车牵引矿车，用桥台式翻罐笼将矸石卸载，再用汽车外排。原有排矸系统，效率低，排矸能力小，无法满足排矸需要。为此，进行了矿井排矸系统改造，将副井改为矸石提升井，将原罐笼提升改为箕斗提升，矸石提升至地面后，用一条长度800m的带式输送机，穿过中央工广，排至工广东侧的塌陷区进行回填。

2 常用的带式输送机及栈桥

带式输送机是煤矿高效连续运输的理想设备，与其他运输设备相比，带式输送机输送能力强，运输距离远，运行可靠，易于实现自动化和集中化控制。现已经成为煤矿主流的运输手段，技术成熟稳定。本次设计带式输送机长度800m，带宽1m，运量630t/h，带速2.0m/s，配置功率160kW。

带式输送机在工广内铺设，必须采用栈桥架空方式，才能不影响地面现有建筑物以及道路的通行，本次设计中栈桥距地面高度5.2m以上。输送机栈桥常见结构形式有混凝土预制结构也有钢桁架结构，这些常见栈桥的统一特点是栈桥做为带式输送机的外部结构，侧面及屋面全围护，形成封闭的通道。栈桥建设完成后，再安装带式输送机，栈桥和内部的带式输送机是相对独立的（图1）。

这种常见的栈桥结构内部空间大，外形尺寸一般要达到3m×2.8m，无法进行整体运输，安装时都是在现场进行焊接组装，消耗材料多。该种形式的运输系统建成后，工程费用高，栈桥的制造安装费用在整个工程造价中占到很大的份额，有时接近2/3的占比。芦岭矿的输送机若采用此种结构形式，工程估算需要2000万元，为了降低芦岭矿排矸系统的工程造价，加快施工进度，本次设计使用了一种新型的桥架一体式输送机。

3 桥架一体式输送机

桥架一体式输送机，将钢桁架栈桥与带式输送机机架合二为一。带式输送机的中间架兼做钢桁架的上弦架，输送机的中间架支腿兼做钢桁架的腹杆，钢桁架的下弦架做为输送机中间架支腿的支撑梁（图2）。输送机托辊架直接安装在上弦架上，替代部分上弦架的水平支撑杆件。下弦架两侧设悬挑梁，布置检修道。输送机上部安装防护罩，防止扬尘，阻挡雨水，防护罩可以打开，便于检修。这种结构有效减少了钢桁架的截面面积，大大降低了钢桁架和输送机的整体重量，减少材料消耗，降低制造成本。

普通的带式输送机中间架及支腿为槽钢或角钢，无法满足栈桥本体的支撑。本工程中的桥架一体式输送机每跨长度为21米，上、下弦架及腹杆选择H型钢，两个竖腹杆间设一斜腹杆，增加栈桥的刚度，满足挠度。（图3）

输送机长度800m，需要至少8m的拉紧行程，栈桥距地面高度5.2m，若采用重锤拉紧，拉紧行程不能满足要求。选用自控液压拉紧装置，拉紧行程能满足要求，但一体式结构空间小，栈桥内布置不下拉紧装置。为解决这一问题，使用了四个改向滚筒，将拉紧装置布置在地面上，拉紧行程10m。解决了栈桥的上无法安装拉紧装置的问题，并且便于检修维护。（图4）

图3

图4

桥架一体式输送机由于栈桥宽度的减小，便于运输，可以在工厂内加工制作，有效保证了栈桥的加工质量。设备与结构组装成一体，安装时进行整体吊装，提高工程的施工进度。芦岭矿输送机的工程估算约1100万元，比采用传统的栈桥方式，节省了近900万元。

4 结束语

煤矿输送机采用桥架一体式输送机技术上是可行的，这种输送机节省了投资，施工进度快，有良好的经济效益和社会效益。在当前激烈的煤炭市场环境下，煤矿需要降低生产成本，该种输送机值得推广。

参考文献

[1]程居山.矿山机械[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004.

[2]张荣山.带式输送机栈桥轻钢空间结构设计[J].特种结构，2001.

[3]郭晓萍.型钢式钢栈桥工程施工技术[J].山西建筑，2012.

[4]劉中华，刘杰.带式输送机的液压自动拉紧装置[J].中国机械，2013.

作者简介：陈新（1975-），男，上海人，淮北工业建筑设计院机选室工程师，研究方向：煤矿机械工程设计。