开磷集团井下大倾角胶带提升系统的设计研究

杨秀明，唐飞勇，高忠民，李寿山，黄卫文

(1.贵州开磷(集团)有限责任公司，　贵州 贵阳　550000；2.化工部长沙设计研究院，　湖南 长沙　410116)



开磷集团井下大倾角胶带提升系统的设计研究

杨秀明1，唐飞勇2，高忠民2，李寿山2，黄卫文2

(1.贵州开磷(集团)有限责任公司，贵州 贵阳550000；2.化工部长沙设计研究院，湖南 长沙410116)

开磷集团因生产规模提高需增加矿井的提升能力，设计考虑将已建设完成的2#回风斜井(倾角为25.3°)改造为胶带提升斜井。根据设计条件，对大倾角胶带提升系统的相关参数进行了计算。大倾角胶带提升不仅可以减少巷道断面，降低掘进长度，还节省了基建投资，具有较好的经济效果。

大倾角胶带；提升系统；磷矿山；设计应用

1　工程概况

开磷集团沙坝土矿原设计生产规模为120万t/a，陆续形成了胶带斜井提升(矿石和废石混合提升)系统及材料、人员和设备辅助运输系统、南北两翼压入式通风系统，中段排水系统等开拓系统。后因集团公司发展需要，设计生产规模提升为350万t/a，原来完成的200万t/a的胶带斜井提升系统已不能满足需要，需增加新的矿废提升能力。经分析研究，确定将原设计并已建设完成的2#回风斜井(倾角为25.3°)改造为胶带提升斜井，作为新增提升能力的改造井巷。本矿区原形成的胶带提升倾角均为12°，对于建设倾角为25.3°的提升胶带无类似矿山可借鉴的参数和经验，本次工程设计具有探索性和创新性。

2　设计应用与实践

2.1大倾角胶带运输机设计条件

(1) 倾角：25.3°。2#回风斜井倾角为25.3°，设计以该回风斜井作为胶带提升斜井。

(2) 运输能力：250万t/a。因集团公司发展需要，设计生产规模提升，需新增提升能力。经综合考虑确定大倾角胶带运输系统设计能力为250万t/a。

(3) 运输物料：磷矿石。

(4) 井巷断面特征：宽4.5 m、墙高1.5 m(地坪厚0.2 m，C20砼)、三心拱、全断面钢筋网喷射砼支护(岩性为紫红色页岩，C20喷射砼厚0.12 m)。

2.2设计中考虑的主要计算因素

采用胶带输送机提升物料，需要经济合理地设计出胶带输送机系统。设计当中要精确计算相关因素，充分了解设备的要求和相关参数。设计中考虑的主要计算因素为：运输物料块度；物料动、静安息角；皮带运行速度、带宽、功率、输送能力；运行安全参数。

根据计算得出相关的参数为：

(1) 提升高度292 m；

(2) 矿石块度≤200 mm，松散体重2.07 t/m3；

(3) 胶带宽1 m，运行速度2.5 m/s，最大运量600 t/h；

(4) 胶带型号ST-2500(凸形花纹带)，带强2500 N/mm；

(5) 驱动方式双机双滚筒驱动；

(6) 整机全长696 m；

(7) 电机功率2×500 kW；

(8) 减速机速比40。

2.3大倾角胶带提升斜井的主要特征

(1)本次设计为25.3°。倾角加大，降低了相同高差下的斜井井巷工程掘进长度，节省基建投资。

(2) 巷道断面面积减少，墙高较普通胶带提升的井巷断面墙高降低了700 mm。掘进工程量小，降低了斜井开掘费用。大倾角胶带斜井巷道断面如图1所示。

(3) 可以降低斜井的井巷工程量。井下布置大倾角胶带斜井可以减少斜井的井巷工程量，降低井巷建设成本和维护费用，并且给运输提升系统的布置带来便利条件。

(4) 因长度减小,可降低设备投资费用。

图1　大倾角胶带斜井井筒断面

3　结　语

胶带运输目前在矿山得到了普遍的应用，其运输能力大、自动化程度高、操作简单、污染小，并且具有节省能源、人力以及运输费用低等优点，深受人们的欢迎，但普通胶带运输由于倾角的影响，应用范围受到了一定的限制。而大倾角胶带运输在提升高度相同的情况下，所占地面空间和井巷长度都较少，并且具有普通胶带运输的所有特点，投资成本低，在生产运输中越来越受到重视。

[1]GB50086-2015.岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范[S].[2]张富民,潘燮,常林彝,等.采矿设计手册(3)井巷工程卷[M].北京:中国建筑工业出版社,1989.[3]张伶年.柴山钼铋钨多金属厚大矿床开采技术研究[J].矿业研究与开发,2016,36(03):9￣13.[4]李光布,王根宝.矿用大倾角胶带机运输的优势及现状[J].化工矿山技术,1994(2):40￣43.[5]刘雪平.大倾角带式输送机研制状况[J].煤矿机械,2000(1):3￣5.[6]姚炯,帅昌林.柿竹园柴山井下胶带运输系统设计研究[J].矿业研究与开发,2013,33(01):92￣94,120.

2016￣07￣08)

杨秀明(1965-)，男，贵州湄潭人，工程师，从事矿山技术管理工作,Email：yang7588989@sina.com。