某煤矿主运输系统扩能改造方案探讨

陈哲

（中煤西安设计工程有限责任公司，陕西 西安 710054）

随着煤矿新技术、新工艺的发展与应用，现今煤矿资源整合和主运输扩能改造的项目越来越多。主运输系统是煤矿生产中的咽喉，直接关系到煤矿的生产效率及经济效益。某矿现有生产能力1.2Mt/a，拟将煤矿生产能力提高至2.4Mt/a，主运输系统输送量由Q=500t/h增加至Q=1500t/h，故必须对主运输系统进行扩能改造。

1 主运输系统现状

现有3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机直接搭接，且3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机布置在一条直线上。主要技术参数如下：

1.1 3-1煤大巷带式输送机

输送量Q=500t/h，带宽B=1000mm，带速V=3.15m/s，输送长度L=411.66m,倾角δ≈0～8°。隔爆电动机型号YB280M-4型，功率N=90kW，一台；液力耦合器：型号YOXII500；减速器：型号MC2PSF06+1风扇，速比i=16，一台；阻燃聚酯帆布输送带EP200×3。驱动方式采用隔爆电机+液力耦合器+减速器的驱动系统，布置在主斜井井筒底部。

1.2 主斜井带式输送机

输送量Q=500t/h，带宽B=1000mm，带速V=3.15m/s，输送长度L=200.571m,倾角δ≈16°。隔爆电动机型号YB315L1-4型，功率N=200kW，一台；CST减速系统：型号CST280KS，速比i=19.4696，一台；阻燃聚酯帆布输送带EP200×3；逆止器：型号NJ130，额定逆止力矩200kN·m，一台；制动器：型号KPZ-Ø1000/2×YZ40，额定制动力矩19.6kN·m，一台；驱动方式采用隔爆电动机+CST减速系统，布置在地面筛分车间内。

2 主运输系统改造方案

根据主运输系统改造要求：3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机输送量应达到Q=1500t/h，故需对3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机进行改造，为此提出4种改造方案：

方案一：3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机维持原有搭接方式不变，输送量均增加至Q=1500t/h、带宽增大至B=1200mm、带速提高至V=4.0m/s。

方案二：3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机合二为一条新主斜井带式输送机，采用头部+中部不等功率驱动方式。输送量均增加至Q=1500t/h、带宽增大至B=1200mm、带速提高至V=4.0m/s。

方案三：3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机合二为一条新主斜井带式输送机，采用头部+中部等功率驱动方式。输送量均增加至Q=1500t/h、带宽增大至B=1200mm、带速提高至V=4.0m/s。

方案四：3-1煤大巷带式输送机和主斜井带式输送机合二为一条新主斜井带式输送机，原有主斜井带式输送机驱动保持不变，增加中部辅机线摩擦驱动。输送量均增加至Q=1500t/h、带宽增大至B=1200mm、带速提高至V=4.0m/s。

针对以上四个改造方案，主斜井带式输送机主要部件受力情况和主要技术参数及见表1。

表1 各方案主斜井带式输送机主要部件受力情况及技术参数表

3 方案比选

分别对以上四个改造设计方案进行比选，各自优缺点见表2。

由表2可以看出，方案一、方案二虽然能保证主运输的能力，但方案一机电投资高、需改造筛分车间，且工期很长；方案二无法彻底解决不等功率低压变频防爆驱动装置的功率平衡问题，并且机电投资高、需改造筛分车间。方案二能保证主运输的能力，土建改造量相对方案一、二较小、可以利用已有一套驱动装置、机电设备投资小。方案四虽然头部驱动处筛分车间不须改造，但辅机线摩擦驱动应用较少，需时间验证，且需拓宽主斜井井筒。综合考虑各影响因素，南梁煤矿主运输系统扩能改造确定采用方案三。

表2 各方案优缺点对比表

4 改造实施方案

根据方案三的改造设计思路，主要实施方案包括以下几个方面：（1）已有一套驱动装置保持不变，新增两套200kW的驱动装置，一套位于机头筛分车间上，一套位于主斜井井筒底部。（2）利用原有输送机头架、驱动装置架、中间架及中部重锤张紧装置地脚螺栓基础,由制造厂家通过机架来实现带式输送机加宽目的。（3）更换输送机头、尾部滚筒，更换驱动装置架，更换托辊，更换输送带等。（4）主要部件安全系数校验。必须对改造后的带式输送机主要部件进行安全系数校验，并对逆止器、制动器进行打滑校验。（5）筛分车间内土建结构改造。按方案三改造后，头部驱动滚筒处平台所受合张力18t，经计算校核，需改造头部所在层梁、板需加固，且筛分破碎车间基础也需局部加固。

5 结语

综上所述，方案三满足煤矿扩能改造后的生产需要，主提升系统工艺流程合理，综合投资少，为以后煤矿主运输系统的改造提供借鉴作用。