大倾角皮带输送机的设计与应用

武玉龙

淮北矿业集团桃园煤矿 安徽淮北 234116

与传统输送机相较而言，大倾角皮带输送机在应用实践方面可以达到缩短巷道开拓周期、减少基础设施建设成本的目的。最重要的是，在应用大倾角皮带输送机的过程中，各个输送装置可以发挥自身作用功能，提高矿井生产作业效率。但是从实际应用角度上来看，当前所应用的大倾角皮带输送机存在物料下滑以及皮带运行超速等弊端问题。究其原因，主要是因为国内所应用的大倾角皮带输送机在下运角方面为25°，与国际应用标准存在一定差别。且受到机械内部运行原理的影响，当角度超过25°时，机械设备可控性会严重下降。针对于此，我们必须对当前所使用的大倾角皮带输送机进行优化设计与改进处理。

1 矿井大倾角皮带输送机应用概况分析

结合当前矿井大倾角皮带输送机应用情况来看，由于我国部分矿井区域受到改扩建以及设计优化影响，导致矿采煤工作面与掘进工作面存在生产交替问题，容易引发脱节现象。为有效解决这一问题，矿井企业决定扩大采区生产规模。然而采区扩大生产规模之后，该运输系统已经无法满足正常生产需求[1]。

针对于此，工作人员主张对原有运输方式进行适当优化与改进处理，并利用大倾角皮带输送机实现煤炭资源运送过程。当前市面上所应用的大倾角皮带输送机可适应的煤层倾角最大为28°，但是部分采矿工作面煤层倾角为30°。为确保大倾角皮带输送机可以在该条件下实现对煤层的高效回采，行业内部设计人员通过设计研制30°大倾角皮带输送机，打破原有煤层倾角上限问题。

2 大倾角皮带输送机的设计与应用分析

2.1 优化设计方案

倾角皮带输送机的优化设计应该结合其具体结构，即驱动装置、传动装置、清扫装置以及保护装置等进行优化设计。在优化设计过程中，设计人员应该确保上述装置结构的协调配合效果，以确保煤炭运送量得以大幅度提高。本文的优化设计方式主要采用机头单电机单传动滚筒驱动方式，通过不断提高输送机的牵引动力，减少以往输送机存在的运行弊端问题。与此同时，本优化设计方案，利用语音模拟等功能实现对皮带输送机的启动管理。并在机尾位置处设置张紧装置，通过利用重锤作用原理实现机械设备自动张紧动作过程，以确保皮带输送机的运行稳定性[2]。

2.2 驱动及传动装置优化设计

驱动及传动装置设计基本上可以视为大倾角皮带输送机优化设计体系的重要组成内容。在具体设计过程中，为降低驱动装置安装误差问题以及增强设备运行稳定性，建议设计人员可以固定驱动装置，如将其固定在输送机机座位置上。并利用离心式摩擦片耦合器提高皮带输送机安全运行效果。在传动装置优化设计方面，为减少煤炭矸石等物料滑落问题，建议优化设计人员可利用菱形胶面滚筒，增强皮带与传动滚筒之间的摩擦作用力，减少物料滑落问题出现。除此之外，为方便工作人员安装与维修，在滚筒连接方式上可以优先利用胀套连接方式。

2.3 制动系统、逆止系统与张紧装置的优化设计

为确保大倾角皮带输送机制动力矩得以全面增强，本优化设计方案主要利用电力防爆型液压制动器，提高输送机制动效率。在逆止器的应用方面，为降低其维护成本，本优化设计方案主要利用棘轮式逆止器。在张紧装置优化设计方面，因煤层倾角较大，在张紧装置优化设计方面，可利用重锤式张紧车实现对滚筒结构的自动化处理。在现场应用过程中，设计人员可通过合理设置张紧车行程以及配重问题，保障皮带输送机启动过程中张紧滚筒可以达到预期的作用力效果，减少隐患问题出现[3]。

2.4 清扫、防物料滚落的优化设计

在大倾角皮带输送机运行过程中，煤炭矸石通常会发生滑落现象，导致皮带运输过程严重受阻。为有效解决这一问题，建议优化设置人员可以安装清扫装置，实现对煤块的有效清理。在清理过程中，该装置系统主要清理人字形花纹之间的物料。为加强现场清理效果，优化设计人员可以在皮带输送机上安装两台清扫装置。在安装位置方面，可以将一台安装在机头位置处、另一台安装在机尾位置处，确保皮带正常运输。

2.5 保护装置优化设计

为确保煤矿工作面开采作业效率以及质量得以达到预期，建议优化设计人员可以在皮带输送机位置上安装挡板装置，避免发生倾斜角度过大或者物料下滑问题。根据现场应用情况来看，优化设计人员主张将该挡板安装在上部胶带位置处，为防止物料滑落到机尾位置，优化设计人员在与机尾相距一定距离位置处增设防护围栏。这样一来，基本上不会对皮带造成损坏性影响，同时也不会对现场作业人员人身安全构成威胁。必要时，建议优化设计人员可以在皮带输送机上安装防跑偏装置，目的在于全面减少皮带运行偏移问题。

3 结语

根据多个矿区生产作业表现情况来看，现场使用优化改进的大倾角皮带输送机之后，不仅采区工作面原煤产量得到明显提升，同时现场运输能力明显增加。最重要的是，与原有运输系统相较而言，经优化改进后的大倾角皮带输送机在使用寿命以及运行效率方面得到了明显增强，有效减轻机械设备的维护检修次数以及人员工作量，具有重要应用意义。针对于此，建议煤矿企业方面应该加强对大倾角皮带输送机的设计重视程度。最好可以按照优化设计原则，实现对大倾角皮带输送机的改造优化。