露天矿半固定式带式输送机及其关键技术研究

苏小平

（宁夏天地西北煤机有限公司，宁夏 石嘴山 753001）

煤矿开采在我国已经有多年的历史，在开采过程中煤矿的传送方式至关重要。传统技术主要采用半固定式输送机进行运输工作，在露天采矿领域的应用十分普遍。随着科学技术的不断进步，这种半固定式的传输技术将会得到更好的提高，同时也会对我国的露天矿产业做出巨大的贡献，笔者将主要介绍传送机的运行特点、组成结构、发展状况，希望能为我国的露天矿机电设备技术领域做出巨大的贡献。

1 半固定式带式输送机应用现状

半固定式的运输是一种不同于以往的传输方式，主要由机头、机器尾部、中间零件3个部分构成。半固定式输送机的零件设备并没有经过牢牢地固定操作，在实际作业过程中的灵活度较高，可以根据实际的情况不断延伸及处理相应的中间零件部分。此外，只需要用辅助的固定工具保持好机头及机尾的设备即可，在露天采矿行业领域的应用极为普遍，以其运输性能高、远距离传输、速度快和易于处理等特点在煤矿行业、铁矿开采、铜矿制造等领域取得了广泛的应用。为了开发我国露天矿山资源和革新采矿工艺，提高劳动生产率，降低采矿成本，我国于20世纪70年代开始推广露天矿连续半连续开采工艺，使用新型的设备代替传统的单一运输系统。

2 半固定式带式输送机结构及特点

2.1 机头结构

机头主要由低式及中高式2种结构组成。这2种结构有各自的特点，笔者将进行详细介绍。低式结构组成的机头主要采用整体滑撬设计模式，在设备移动时主要采用牵引式操作。而另一种中高式的结构主要采用运输模式，这种经常用履带车运输。采用轴装式支撑整个驱动设备，更有利于快速的安装及调整模式。设计师在设计机器时一定要不断考虑气候因素与环境差异的影响。主要的设备零件最好能够应用于低温及焊接条件，这样能够防止物体及材料发生连接黏连的情况，此外还能够添加加热装置，这样才能够满足不同季节对设备的应用需求，北方寒冷季节的情况下也能够顺利作业。机头驱动装置主要是由钢结构、过渡装置、驱动设备、拧紧设施、卸载装置、液压体系、滚筒设施、吊装、通道、安全梯、防护栏杆、电缆设备、清扫系统和固定装置等多种环节组成。

2.2 机身装置单元组成

半固定式传输机的中间结构是一个又一个的独立单元，工作人员在安装时需要在中间预留出适当的距离，避免两者相互接触。中间的结构单元易于安装，能够及时调整及搬运处理。中间的固定结构主要采用钢座材料制成。两侧需要设置3层电缆支架。机身直径需要控制在理论范围内，使用铁皮材料作为轴承座能够大大增加机器的使用寿命。

矿山开采过程中的运输机器一般符合下述参数内容：

（1）输送物料：煤块度Qmax=350 mm

（2）倾角：β≤16°

半固定带式输送机的运输能力主要由下述公式计算：

Q=3.6AvCst

其中：

Q——输送量（t/h）；

A——槽形物料断面面积；

Cst——倾斜系数；

V——带速（m/s）。

带速选择原则：

（1）输送带宽度大，输送量大时，应选择较高的带速。

（2）输送距离越短，应选择较低带速。

（3）输送粒状、粉状物料时，应选择较低带速。

取带速V=2m/s，输送量Q=1 500t/h，物流密度γ=1t/m3，选取Cst=0.89，则槽形物料断面面积为：

2.3 机尾站

机尾站采用滑橇式设计，包括机尾站钢结构、受料装置、滚筒和托辊组、清扫装置和锚固装置等。机尾站采用锚固装置固定，采用牵引装置以及推移装置进行移设。

3 半固定式输送机运行特点

半固定式带式输送机又称半移动式带式输送机，机头驱动部为核心部件。机头驱动站、机尾站及中间机架无固定基础，均为可移动设备。机头驱动站和机尾站分别采用锚固钉装置做辅助固定。机头驱动站集驱动、卸载、张紧功能于一体，结构复杂、体系庞大。承载段及回程段均采用铰链式吊挂装置。此外运行消耗低。半固定式的传送机物料与输送带之间的连接性较强，无法自行移动，这样就大大降低了传送带运行的阻力，能够减少货物的损耗率、降低破损情况，这样能够为企业节约经济成本。相比于其他传送机操作更方便。由于半固定式输送机的外形庞大、结构复杂，我国目前的半固定式传送机多为进口产品，价格昂贵，维修维护不方便，这也是制约我国露天煤矿产能的一个重要原因，因此研制出适合我国露天矿开采工艺的半固定带式输送机是相关学者有待突破的一个重大课题。

4 影响半固定带式运输的关键技术

4.1 动态分析技术简介

此种技术对输送带的要求较高，需要启动驱动设备、合理制动操作，这一过程十分复杂，一定要以合适的数学模型作为基础，整体应用动态分析技术。早在多年以前，一些西方国家研究出了一种动态分析软件，能够及时跟踪输送带的运输张力及相应情况，定时进行跟踪，但是国内在这一领域的研究仍然处于初级阶段，需要不断向西方学习才能够研制出一种新型且适应我国的社会实际的动态分析软件。

4.2 稳定分析技术简介

机头设备是整个运输过程的核心所在，负责卸载物料、驱动出发、拉紧张力等一些核心的零件均在机头当中，局部?的核心零件组装能够缩短安装时间，当设备经常移动时也便于统一管理及定期维修，这样将会节省大量的基础性费用。

4.3 驱动技术简介

国内现有的输送机主要有机械启动及电气启动两种主要形式，当功率较大的运输机在实际应用中普遍采用高压变频设备或CST软件进行启动。

4.4 清扫技术

新型的高效清扫技术能够实现快速干净的清扫效果，主要在卸载滚筒周围安装2段清扫设备，机尾回程段和机头输送带进入传动滚筒前各采用一套空段清扫装置。空段清扫装置采用一体化成型聚氨酯刮刀片，采用自重力贴合在输送带上，跟随性能良好。

5 结语

随着社会的不断发展，现如今人们对于煤矿行业的实际需求逐渐更加，为了更好地满足集约化生产的实际需求，大型的半固定式运输能够有效提高运输能力，大大提高了施工效率，降低了初期的投入成本，为企业带来了巨大的经济效益。实现半固化输送设备技术的提高能够推进我国的国产领域的进步，同时改善现有的技术现状，提升技术水平，提高我国在世界的影响力度，带动社会全面发展。