王 哲
(王村煤业公司机运队,山西 大同 037003)
王村煤业公司主斜井皮带机技术特征:型号为DTL 120/50-2X900,带宽1.2m,运输能力500t/h,全长1572m,倾角22°,槽形角60°深槽,旧胶带型号阻燃钢绳芯ST4000,厚度25mm(8+8+8.9),77绳芯。截至目前该皮带过煤量已超过680万t,有近2/3出现不同程度的中间开裂甚至贯通,经研究决定予以一次性全部更换。
皮带检测是检测旧皮带是否能达到工作要求、验证更新前的新皮带是否合格的重要方法,是更换新皮带的技术手段。该矿对主斜井皮带进行了检测,以确定皮带是否满足规范要求。采集主斜井的18个皮带接头检测数据,主要检测了接头的长度、接头宽度、核心长度、核心宽度、向前距离、向后距离、左右边距、特征点数、伸长量、钢丝间距等参数,对皮带的状况进行诊断,处于健康状态的皮带则仍可继续使用,不合格的皮带需要进行更换。经检测,主斜井的皮带健康率为66.7%,剩下的均需要进行更换,如图1。
图1 皮带检测示意图
经过现场勘察,为安全高效地更换主斜井皮带,设计施工一条35m运输联巷及一条48m倾斜巷道,并利用盘区头部皮带203m下巷做储旧带空间如图2所示。
图2 井巷工程及施工现场图
新皮带硫化接头并起吊叠放为两叠,到矿新皮带16卷计3360m,最大起吊重量为12.5t,新皮带运输起吊(25t吊车)至主斜井机房南井筒上方平台卷架上,配合平台南端11.4kW绞车以30m长往复折返叠放,硫化接头,并对接头进行压制编号,硫化完成后继续往复叠放,先叠上皮带7卷称之为①叠,后叠放下皮带9卷称之为②叠,①、②叠最下方带端硫化使之成为一条整带。每天硫化连接一个接头,15天完成15个接头,保证两叠关于皮带中线对称且夹角尽可能小。
机房南墙皮带中线上合适位置开口(规格:2m×0.5m)以便更换时展入新带。叠放新皮带时必须保证伸入机房开口下皮带载煤面朝上,上皮带载煤面朝下,即两叠载煤面朝向上下相反;叠放时必须始终保持每叠新带从上到下层层伸展,即最后叠放的最先下,硫化卷间接头时严禁将工作面与面同非工作(硫化压制标示)面同工作面搭接硫化。
同时,在盘区头部皮带203m下巷、新开拓联络巷口南侧50m处稳装45kW双速绞车一台,用以牵引旧皮带。在机房开口位置新皮带运行路线上安装导向滚筒,防止上下带摩擦,损伤新带;在48m斜巷旧皮带运行路线上,安装立辊架,压护带顶辊,减少摩擦阻力。新皮带硫化接头全过程中,厂上必须搭建帐篷防风防尘、加装工业热风机防寒保暖,保证环境温度在5℃以上,以防接头过快冷却,井下合拢必须提前做好洒水降尘工作。
制作液压上下夹带装置三道,分别焊于卸载滚筒、主副滚筒人字架两道,井口钢筋混凝土结构前一道;焊接换带导向滚筒,机头换带改向滚筒;加工卸载架后上下皮带夹具一套、二部驱动后两副上下皮带夹具用于新皮带进入胶带机;对新皮带叠放进行技术指导并编制放带专项施工安全措施。
两堆叠放硫化好的新皮带完成后,预计3月3日空皮带情况下,提起尾部张紧装置,拆除措施巷口5架托辊架,打好三道上下带液压夹带装置,在措施巷口断开上下皮带,断开措施巷上下皮带之前,必须打牢断开点上下皮带前后的夹板,其中后夹板距断带处5m,便于楔形连接,为安全起见,在第一次使用液压夹带装置放带前补充两道自制夹板,分别位于主副滚筒间、皮带中部约800m处。
将预先剥好末端绳芯穿过机房开口的新带绕过换带导向滚筒,同时,回收尾部140m旧带:断开尾滚筒皮带(下断口)后用斜井提升绞车+ 3/4寸绳扣穿入绳轮,连接(楔形块)上断口上皮带,检修绞车(2号)牵引上拉至措施巷口,用45kW双速绞车(3号)连接(夹板)下断口牵引至48m斜巷,待70m旧上带上断口进入斜巷,解除上断口3/4寸绳+楔形块连接,用45kW双速绞车继续牵引盘区头部下巷,撩起后夹板前5m下带(上断口)至上托辊,连接(楔形块)牢固后,同样方法出70m下皮带。
待机尾回收完毕、上皮带穿入机房完成后,硫化机头新旧上皮带,并做明显标记,拆除措施巷口夹板,将此处旧上皮带断口顺至48m巷与45kW绞车连接。
一切准备工作就绪后,使用无线对讲机联系机房液压夹带装置操作司机(1号)、45kW双速绞车司机(3号),解除自制夹板保护,缓慢开启(1号)上带液压夹紧装置(下带始终保持夹紧)、牵引旧上皮带的45kW双速绞车(3号),直至35m运输联巷口,回拉钩头(4号)。两种撤带方法:A-在给煤机处用切割机断开再做连接,配合给煤机处11.4kW绞车重复牵引叠放(约150m/层);B-不分段回收,直接用支架搬运车牵引1500m旧上带+1500m旧下带至辅运大巷(南),优先使用方法B,最后储备回收。回收程中,各个关键观察点要(设专人持对讲机)密切观察运行是否超速或有否卡阻情况,若发现有异常情况,及时发信号停止所有运行,下放中随时调节液压夹带装置正压力,通过改变摩擦阻力控制皮带下滑速度,上下皮带最大下滑力估计:(1574-70)×56kg/m×9.8×sin22°=309198N,下放时做到缓慢、匀速。待新上皮带(标记)下放至措施巷口,断开新旧皮带,继续下放至硫化平台处,上皮带下放工作完成,保持上皮带液压夹带装置压紧并锁死,打好上皮带夹板。同样方法下放下皮带,新下皮带(标记)到达措施巷口时,打好夹板断开新旧皮带,继续下放新皮带,绕过尾滚筒,用吊链吊起5m后,利用检修绞车+3/4寸绳扣的连接(楔形块),提至硫化平台,打好夹板,硫化合拢。
合拢前算准尺寸,断掉多余的新皮带,硫化合拢新皮带接头。
硫化合拢新皮带接头完成后,缓慢松开液压夹带装置、尾部配重导链,下放重力张紧车张紧皮带,确认无误后,以0.5m/s的速度空载试运行并对新带进行磨合,在皮带头部、尾部等关键部位设人员持对讲机密切观察运行情况,如有异常及时发信号停止运行。2h后,再逐步加速试运转1h,之后,加载运行。
图3 下放新带示意图
本文对皮带的更换技术做了详尽的研究,但在皮带更换中仍有许多问题需要注意。在断开皮带、更换停止下放时,必须用夹板将皮带夹死,增加一道安全防线,防止皮带意外下滑,严格测算所需皮带长度,避免施工完成后尾滚筒张紧车不在轨道上或没有张紧轨道余量。施工前在措施巷口往上约80m安装一套滑轮装置。切割断带前,必须洒水降尘,工作地点的风流中瓦斯浓度不得超过0.5%,煤尘无堆积,只有在检查确认作业地点附近20m范围内巷道顶部及其他易聚集区无瓦斯积存情况下,方可进行切割作业。带过液压夹带装置前,仔细检查表面有无冰霜、水、水煤泥及其他杂物,防止表面摩擦系数降低导致新带下时速度骤增,甚至失控造成事故。