大倾角皮带防煤（矸）块滚落装置的探讨与应用

周清顺

鹤壁鹤安矿业投资管理有限公司，河南鹤壁 458000

1 概述

1）鹤壁市许沟煤矿是2010 年根据省政府煤炭企业兼并重组要求进行整合的煤矿之一。该矿设计生产能力21 万吨/年，原煤运输为胶带运输机上山运输。生产采区为12 采区，12 运输上山安装两部皮带，全长530 米，该胶带运输上山最大坡度42°、最小坡度28°，平均坡度为35°。

12 运输上山胶带输送机均为DTC65/8/75 胶带型输送机，胶带宽度650mm，采用阻燃花纹输送带型号为B650X（5+1）（3+2），花纹高度10mm，其输送量为80t/h。单机驱动（电机型号为YB2280S—4，功率75Kw）。

2） 12 运输皮带存在的问题

（1）设备运输效率低

由于坡度较大，为防止运输过程中原煤洒落，采用U 型带运输，虽然减少了沿途煤矸块的滚落，取得了一定效果，但当煤（矸）运至距机头驱动滚筒8m 时，即将接近皮带主滚筒，“U”字型皮带变成“一”字型皮带，致使煤（矸）块脱离皮带造成滚落，使设备运输效率低。根据测试，设备运输效率降低25%左右。

（2）设备维修率高

大倾角输送机由于煤矸块滚落，致使皮带巷中、下部堆积煤（矸）块较多，造成下托辊被煤（矸）块淤埋阻塞，不能正常运行，同时堆积的煤（矸）磨底皮带，致使皮带接口和皮带的使用周期缩短。皮带接口半年硫化一次，皮带使用周期不足2 年。制约了此输送机的正常运行，增大设备维修量和维修人员的投入，造成了大量的浪费。

（3）皮带巷清理用工量增大、存在安全隐患

由于煤（矸）块滚落量较大，底皮带托辊阻塞和磨底皮带，皮带停运事故经常发生。为减少事故发生，每班安排4 人沿途清理滚落的煤（矸）块，将滚落的煤（矸块）装到皮带上进行再次运输，周而复始，效果甚微。同时，在清煤过程中极易发生煤矸滚落伤人事故，无法保证清煤人员的人身安全，给矿井的安全生产埋下隐患。

为有效的减轻工人劳动强度和保证清煤期间人员安全，在皮带巷沿途的各岔口加设了1m 高的护网，将滚落的煤矸分段拦截，防止向深部滚落。此后又对巷道进行扩修，将原来1 米高的护网改为巷道全断面封闭的铁制护网，护网靠人行道侧留有用以清煤人员通过的门，皮带运输时门处于关闭状态。通过改造比改造前有所好转，但效果依然不明显。

3）鉴于目前此两部输送机存在的问题，为了确保大倾角皮带输送机能够安全运转、以最佳经济方式运行，同时，减少职工的人数，降低职工劳动强度。矿井经兼并重组后，矿领导十分重视运输安全隐患的治理，组织有关人员深入现场，根据现场实际情况，仔细研究、针对该皮带机存在问题采取全方位，多方法分散控制，重点治理的方法进行分步骤实施。

（1）机身安装挡煤板

在皮带机身每间隔30m 安装一个可以顺煤流方向转动，防止滚落的挡煤板，治理了皮带运输的机身落煤。此挡煤板采用废旧皮带裁剪成与U 型皮带断面尺寸相符，在皮带架上安装用以固定挡煤板孔径为￠18 的轴套，挡煤板的转轴直径为￠16，安装时使挡煤板与U 型皮带形成一定夹角。在皮带运煤时，挡煤板随运煤方向向上摆动，使煤（煤矸块）通过挡煤板。当遇到煤块向下滚落时，由于挡煤板与U 型皮带有一定的夹角能够及时的挡住滚落的煤矸块，减少了煤块滚落的次数。

（2）机头下方及变坡点安装护身网

在皮带机头下方15m 及机身各变坡点共安装3 道封闭巷道全断面的挡块状物滚落伤及清理皮带巷人员的护网。此护网采用一寸钢管及扁铁按巷道断面交互焊接而成，密度适中，并在护网表面覆盖朔料网。在沿人行侧留设人员通过的铁门，皮带运输时铁门平时处于常闭状态。护网的安装有效地阻挡了上段滚落的煤矸块向下滚落。同时给在下一段清煤的施工人员提供了安全的工作环境，杜绝了清煤施工时的工伤事故的发生。

（3）安装同步逆向旋转皮带

在皮带机头安装同步逆向旋转皮带及传动系统。在皮带机头利用皮带架和滚筒制成宽500mm、长4.1m 的小皮带。然后主皮带架上焊接支撑小皮带的架子，把小皮带固定在主皮带上方。小皮带机头超出主皮带机头300mm，小皮带机尾滚筒与主皮带的第一个底皮带滚筒照齐，并使小皮带与主皮带呈一定的夹角（两机头距离150mm，小皮带机尾与主皮带距离100mm）；在主皮带的底皮带滚筒轴端和小皮带机尾滚筒的轴端加一传动皮带和传动带涨紧轮，给小皮带一个力（辅助力）。当皮带上的煤和煤（矸）块运至距机头5 米左右时，煤块被夹在两皮带中间，利用原来皮带上的煤和矸石块在皮带上的运行与小皮带产生的摩擦力及小皮带机尾转动皮带提供的辅助力的合力使小皮带与大皮带同步运转将煤（矸）块运至机头处抛落至皮带头煤仓里。

4） 结论

（1）电能的节约

每年按300 个工作日计算，输送机按照每天运行15 小时计算，每年的节省电量为：

W1=kiPh×300=0.57×75×15×0.25×300=48093.75Kwh

每度电按0.8 元计算，则每年节约电费：

48093.75×0.8=38475 元

（2）整个皮带滚落的次数和煤量大大的减少，对设备的损坏次数减少，延长了皮带的使用周期、减少了皮带接头的硫化次数，节约了大量维修费用和维修时间；

（3） 节约人工开支：皮带巷每班安排4 人清理，每人每日140 元，年生产300 天。则年节约开资4×3×120×300=432000 元。

（4）安全效果

上述三种装置的加装，从根本上防止了煤矸石在12 运输上山坡上的滚落，有效保证了在12 运输上山坡上的清煤人员的安全，杜绝了清煤和施工过程工伤事故的发生。

综上所述，设备革新改造后，年可创收直接经济效益47.0475 万元，而且设备维修率也得到了大幅度下降，进一步降低了吨煤成本并确保了原煤运输任务的顺利完成。

[1]中国机械设计大典编委[M].中国机械设计大典，南昌：江西科学技术出版社，2002：456-483.