九里山矿主煤流运输系统优化改造及应用

文 / 李 钊 李永林

（作者单位：河南能源焦煤集团九里山矿）

一、九里山矿主煤流运输系统改造前概况

河南能源焦煤集团九里山矿主煤流运输皮带巷全长4950m，采用胶带输送机运输方式，共计15部皮带。优化改造前，由于井下主煤流东、西翼胶带运输系统复杂，机电故障事故频发，严重制约矿井安全生产。同时，九里山矿主煤流运输系统层级环节多，转载点数量多，破碎率高，原煤运输线块炭率低，严重影响矿井的经济效益。通过排查分析井下主煤流运输系统现状，决定对九里山矿主煤流运输系统进行优化改造。

二、九里山矿主煤流运输系统优化方案

1. 优化原则

（1）不停产原则。把影响时间降到最低，不影响矿井生产的连续性。

（2）能合尽合。充分实践现代运输设备远距离、大功率、高可靠性的发展趋势。

（3）成本最小化。用最小成本实现收益最大化。

2. 主体方案

（1）将东一TD-75型胶带输送机和东二TD-90型胶带输送机合成一部长度为356m，运输能力630t/h的DTL100/63/2×75型胶带输送机。

（2）将西一部SDJ-150型胶带输送机和西二部DTL100/63/2×75型胶带输送机升级改造为一部长度为878m，运输能力630t/h的DTL100/63/2×110型胶带输送机。

（3）将东三到东六等四部SPJ-800型钢丝绳吊挂式胶带输送机合成一部长度为735m，运输能力550t/h的DTL100/63/2×75型胶带输送机。

（4）分步进行。

3. 存在难点和问题

（1）东一、东二皮带合并，在用设备如何实现完全不停产改造。

（2）西一、西二合并改造技术难点：一是西一部皮带现为2×75KW驱动装置，合并后长度为900m，功率约为170KW，需更换驱动装置；二是西一机头安装地基按180m长度处理，现改为900m，强度不足，需加固处理；三是机头卸载滚筒轴径小，卸载臂型号小，强度不够；应更换为大轴径，改造加固卸载臂；四是西一胶带输送机尾与西二皮带存在高度差500mm左右，需处理；采用高腿架顺畅搭接；五是煤翻罗斜皮带头在西一西二合并之后，高度不够，并且陈旧锈蚀严重，机身槽钢多处锈透；需要加工一套一米的电动滚筒装置安装更换，提升高度。

（3）将东三到东六等四部SPJ-800型钢丝绳吊挂式胶带输送机合并，近乎封闭的皮带巷运输不畅，旧设备回收及新设备运输难度大、时间长；驱动部分离卸载点距离100米；机头机电硐室改造、地基施工时间长，部分巷道维修难度大，与生产冲突；停产需要一到两个月时间，影响生产工作。

（4）新设备没有订货，生产周期长。

4. 解决方案

（1）东一、东二皮带优化改造思路及方案

以不停产改造为目的，在皮带运行期间利用每天检修时间将皮带各部件运输到位并将大件安装到位，利用月末检修时间8小时，将一部皮带投入运行。一部长度为356m，运输能力630t/h，1000mm皮带，利用公式计算得出Pwmin=PA×1.15/η≈110KW，Pwmax=PA×1.3/η≈124KW。DTL100/63/2×75型胶带输送机满足需要。

优化改造方案如下：

① 由地测科标记出巷道中心线，同时在巷道中心安装激光发生器用作安装胶带输送机。岩巷作业队将地梁根据皮带队提供的位置摆放到位，皮带队负责找平，找平后由岩巷作业队进行打地锚固定。

② 在安装机头主滚筒、电机和减速器部位的巷道上部适当位置打起吊锚杆或安装起吊横梁，便于吊挂重物。

③ 巷道基础工程施工结束后，利用设备通道运进需要安装的设备。运进设备顺序为：张紧部分→中心架→滚筒→电机、减速机。

④ 设备全部进入后，首先安装驱动部分，其次安装中心架，最后安装张紧部分。

⑤ 大件设备安装后，利用月末检修时间将没有安装的附件安装结束并将原减速机、电机拆除，穿带运行。

⑥ 利用检修三班时间或停产时间将东二部驱动装置拆除并与东一部合并。

（2）西一、西二皮带优化改造思路及方案

根据现场重新加工煤翻罗斜皮带，更换抬升煤翻罗斜皮带头；不停产的情况下，利用检修时间先将西一部胶带输送机机头机尾改造完成，投运；最后，利用放假或停产三小班的时间，将西二部皮带拆除与西一部合并。一部长度为878m，运输能力630t/h，1000mm皮带，利用公式计算得出Pwmin=PA×1.15/η≈171KW，Pwmax=PA×1.3/η≈193KW。DTL100/63/2×110型胶带输送机满足需要。

优化改造方案如下：

①在皮带运行期间，将西一皮带驱动装置由2×75KW改造为2×110KW驱动装置，同时加固地基。

② 更换机尾，并抬升200mm。

③更换并抬升煤翻罗斜皮带，提升高度为500mm。

④ 利用检修三班时间或停产时间将西二部皮带头拆除并与西一部合并，最后整机调试。

（3）东三至东六皮带优化改造思路及方案

以不停产改造为目的，在皮带运行期间利用每天检修时间将皮带中间部分改造完毕，机尾安装结束，各部件运输到位并将大件安装就位；利用三天时间，回收机头更换皮带，调试投入运行。一部长度为735m，运输能力550t/h，一米皮带，利用公式计算得出Pwmin=PA×1.15/η≈133KW，Pwmax=PA×1.3/η≈150KW。DTL100/63/2×75型胶带输送机满足需要。

优化改造方案如下：

① 机电硐室地基与生产计划检修时间并行施工，采用快速地基施工方法。设计出整体地梁架地锚固定方式，在传动位置上先使用水泥造平台，再使用设计的地梁与皮带机底座进行连接，通过整体焊接固定。

② 中间部分由钢丝绳吊挂式改为落地H架，利用检修时间先行更换，余下机头机尾最后施工。

③ 集中三天回收机头更换皮带，调试运行。

④ 自制加工机头卸载架，满足生产需要。

（4）设备问题

新东一皮带和新东二皮带利用工作面暂时闲置设备、两台DTL100/63/2×75型胶带输送机检修后使用；新西一利用集团内部设备调剂网，淘来一部闲置DTL100/63/2×110型胶带输送机替换下两部DTL100/63/2×75型胶带输送机重新使用到工作面上。

三、实施效果

1. 运输系统运行稳定，减少了运输设备层级，降低了管理难度，提高了主煤流运输系统安全可靠性。

2. 优化改造后，由改造前的15部设备减少为10部，可优化每班岗位工5名和维护人员2名，每年可节约人工费用151.2万元，每年节约电费168.48万元。

3. 主煤流运输系统优化改造后，减少了五个转载点，以14141一部皮带的块煤损耗率（0.21个百分点）为例，五部皮带头块煤损耗率合计降低了1.05个百分点， 按矿井每年生产100万吨计算，可增加块煤产量10500吨，产生经济效益360.15万元。