垂直胶带输送机在煤矿中的应用潜力研究

罗成元

（开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司 物管科，河北 唐山 063109）

0 引 言

近年来，随着科学技术的快速发展和煤矿产业的建设，对胶带输送机的安全性和实用性提出了更高的要求，尤其是在煤矿竖井或大倾角井筒中，对胶带输送机高效、安全的应用已成为煤矿建设的关键环节。

1 胶带输送机的分类和工作原理

1.1 胶带输送机的分类

1.1.1 大仰角带式输送机

这种输送机是在普通输送机的基础上，把输送的仰角变大，对于一般的物料来说，仰角变大，物料就会下滑，运输很难进行。为此，大仰角输送机加装了起翅板，对粘附性较大的物料来说，会使输送带的清理变得困难，所以，并不通用。防止下滑的带式输送机有以下几种。带横条的输送机；带翅板的输送机；柔性胶带输送机。

1.1.2 垂直输送设备

因为使用的用途不一样，其形式和种类都不同，典型的有下列几种：斗式提升机，磐石提升机，刮板式输送机，柔性胶带输送机，垂直螺旋输送机，气力输送机等，其中前面四个是间歇式的，后面两个是连续式的。

1.2 工作原理

胶带输送机以其连续输送性、高效安全性等特点被广泛地应用于煤矿生产中，主要构件有胶带、转动滚筒、拉紧装置、托辊机架和传动装置等。胶带输送机的工作原理很简单，主要概括为以下内容：胶带围绕两端的转动滚筒一周后，用钢质、铜质等类型的卡子或硫化方法，将胶带的两头牢固的连接在一起，使胶带形成一个环闭结构，再由上、下设置的托辊机架将胶带支撑起来，同时拉紧装置将环闭胶带拉紧，使其具有适当的张力。通电工作时，转动滚筒在电动机的带动下按照设定好的转速旋转，这样胶带就可以借助转动滚筒和胶带之间的摩擦力进行连续运转，实现货物在胶带上的传输和位移。

在这一输送过程中，胶带输送货物的牵引力来自转动滚筒与胶带接受面之间的摩擦力，所以必须使用拉紧装置将胶带拉紧，使两个转动滚筒之间的胶带具有一定的张力。另外，货物在胶带上传输和位移时，胶带不仅提供牵引力，还要有一定的支撑力。为了使胶带有较大的支撑力，必须使用托辊机架给予支撑，托辊轴上装有滚动轴承，胶带与托辊之间的摩擦便成为滚动摩擦，因此，胶带在运行中托辊给的阻力很小，因而减少了功率的损耗，使输送距离增大。

2 垂直胶带输送机在煤矿中的应用潜力

2.1 提高垂直胶带输送机的高运输能力

节能环保实用性能强的垂直胶带输送机是今后发展的主要方向。为了较好地发挥垂直胶带输送机的潜力，进一步提升其运输能力，在垂直输送机的输送距离、输送带速以及输送能力都进一步的提升，以发挥其更大的潜能。在今后的10年内输送量要提高到3 000~4 000 t/h，速度提高至4~6 m/s。单机驱动功率要达到1 000~1 500 kW，输送带抗拉强度达到6 000 N/mm2。特别是煤矿井下的顺槽可伸缩垂直胶带输送机技术要进一步完善，随着矿井深度的增大、开采难度的增大，以及开采技术的进一步提高，原来的提升技术，无论是在技术参数上，还是在性能上，应用可靠度上以及功率和运量方面都难以适应高速高效的开采要求，因此开发大运输量的垂直胶带输送机是煤矿开采发展的必然趋势。

2.2 充分发挥高元部件在性能和可靠性方面的潜力

垂直胶带输送机的功率与设备主要的元部件的可靠性和性能有很大的关系，因此，要对设备的元部件的性能和可靠性做进一步的调整。除此之外，还要进行科研开发，研究新技术和新设备，以提高机器的运输能力。如高性能可控软启动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。

2.3 充分利用垂直胶带输送机的优点

要拓展运人、运料或双向运输等综合性功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发技术含量高的特殊型带式输送机。

3 如何通过排除和减少机械故障来提升垂直胶带输送机的应用潜力

除了通过上述研发新技术、提高设备的技术含量等措施来挖掘垂直胶带输送机的潜力外，还可以通过排除和减少机械故障来提升其应用潜力[1-2]。

3.1 垂直胶带输送机发生事故的原因分析

垂直胶带输送机在运行过程中容易出现胶带跑偏的故障，这不仅会影响输送机的使用寿命，严重时还会导致人员伤亡或停机等事故。产生胶带跑偏的原因是多方面的，主要概括为以下三点：一是垂直胶带输送机自身的问题，如机器的转动滚筒外圆圆柱度误差相对较大，或托辊的转动不够灵活，亦或主动滚筒和从动滚筒不在同一平行面上等；二是在安装调试环节出现问题，如工作人员没有按照规范要求进行部件的安装，或在使用中没有及时、准确地进行调试等；三是在日常的维护工作中没有及时地进行清扫，造成转动滚筒或托辊上堆积了大量的煤尘，从而导致局部直径变大使胶带跑偏。

3.2 垂直胶带输送机常见事故的预防

3.2.1 胶带跑偏事故的预防

首先，在设备的购置方面要严格控制，必须购买经国家有关机构确认的合格产品，这样可以有效避免因设备制造精度不合格而造成的胶带跑偏事故；其次，在设备的安装过程中，工作人员一定要按照规定的精度和规范的步骤进行安装；最后，要加强日常维护工作，及时对各个部件进行检查、打扫和清理，并安装胶带跑偏的监测装置，对胶带的运转情况进行实时监测。

3.2.2 胶带撕裂事故的预防

工作人员要及时修补已磨损的漏斗，避免石头及煤块直接敲砸胶带；及时处理跑偏故障，以免撕裂胶带；安装胶带纵向撕裂监测装置对胶带运行情况进行实时监测。

4 结 论

垂直胶带输送机在煤矿开采中以及相关行业的应用具有广阔的发展空间，必将发挥其独特的优势，大大提高运输速度，缩短运输时间，节约大量的人力物力，具有较大的经济效益和社会效益。

[1] 李晓燕.煤矿井下胶带输送机驱动技术分析[J].煤炭技术,2005（11）：16-17.

[2] 姚云华.讨论煤矿胶带输送机的运用[J].科技风,2010（11）：1-3.