陕西郭家河煤业主井二部皮带机更换胶带新工艺与应用研究

蔡卫星，王 巍

（陕西郭家河煤业有限责任公司，陕西麟游 721500）

1 概况

陕西郭家河煤业有限公司于2007年12月底成立，其中徐州矿务集团为第一大股东，占有股份60%，陕西省煤田地质局占有32.5%，宝鸡市政府控股7.5%，矿井配套建设选煤厂及污水处理厂等，总投资为40亿元。陕西郭家河煤业有限责任公司坚持“低消耗、高效率、生态环保”的科学发展建井理念，按照“国际一流，国内领先”的要求，以设备、技术、管理一流，资源节约和综合利用一流，环境保护一流为目标，努力建设本质安全化、智能化、生态化的中国煤炭工业首家第4代煤矿。郭家河井田位于陕西省麟游县北部，行政区划属丈八、招贤、天堂和两亭4个乡镇管辖。井田东西长约14.8km，南北宽约8.4km，面积约94.7km2，呈不规则矩形。可采煤层为2煤和3煤，2煤层为局部可采，厚度0.25～13.45m，平均2.62m，为不稳定煤层；3煤层大部分可采，厚度1.23～22.94m，平均11.49m，为较稳定煤层。本井田拥有工业资源/储量629.86Mt，可采储量为429.00Mt。按生产能力为5.0Mt/a计算，考虑1.40的备用系数，矿井的服务年限为61.3a。

郭家河井田划分为3个盘区。首采区Ⅰ盘区，为矿井采掘活动集中在Ⅰ盘区东、西两翼。矿井是一井一面的生产布局，回采工作面为单翼采煤。

陕西郭家河煤业有限责任公司设计年产500万吨/年，于2011年3月投产，从2011年生产以来，原煤产量逐年递增，预计今年原煤产量将增至600万吨，所生产的原煤全部经主井皮带机运输至地面，因此皮带运输是原煤运输的根本保证。郭家河煤业有限责任公司原煤运输系统情况：首先原煤从工作面生产出经顺槽皮带机运输至两翼盘区皮带机，再经主井皮带系统运至地面，最后经仓上刮板机卸载至3座储煤约10万吨的原煤仓内，然后井选煤厂转运、筛选，装车销售。

主井运煤运输系统共2部刮板机，5条皮带机，其中地面1部皮带机，主井2部皮带机，东西两翼分别安装1部皮带机，具体参数如下：

主井1部皮带机参数：型号：DTL160/300/3×1400，运输能力3000t/h，装机功率：3×1400kW，运输长度1956m，宽度1.6m，胶带速度4.5m/s。

主井2部皮带机参数：型号：DTL160/300/3×1400，运输能力3000t/h，装机功率：3×1400kW，运输长度：2175m，宽度1.6m，胶带速度4.5m/s。

Ⅰ盘区东翼皮带机参数：型号：DTL160/300/2×1400，运输能力 3000t/h，功率：2×1400kW，设计长度 1800m，，宽度 1.6m，胶带速度4.5m/s。

Ⅰ盘区西翼皮带机参数：型号：DTL160/30/4×1000，运输能力3000t/h，装机功率：4×1020kW，设计长度1800m，宽度1.6m，胶带速度4.5m/s，输送机倾角6°。

1305工作面顺槽皮带机型号：DTL140/200/3×560，输送能力2000t/h，带速4.5m/s，送输长度2150m，PVG整芯阻燃胶带型号PVG2000S，带宽1.4m。

2 问题的提出

矿井主运输系统的2部皮带机，运输距离达2175m，上运倾角7°。第一，胶带铺设上去后容易下滑，直接给安全造成威胁。第二，5条新胶带要提前运输至现场后，再在有限的空间内全部硫化成一条整体后，再进行铺设，但是，皮带机尾后方由于空间有限，导致无法进入新胶带，致使新胶带没有空间存放。第三，新胶带如果铺设在旧胶带上，造成旧胶带导出困难（胶带为80kg/m）。第四，更换下的旧胶带无法在井下盘卷，造成回收运输困难。第五，时间短，任务重，必须在有限的48小时内同时进行铺设、硫化热补2个接头等诸多工作。

3 施工方案

根据现场实际情况，采取用旧胶带运送新胶带方案，具体包括：确定将新胶带全部存放在主副井联巷（该联巷道长度约25m），并提前在主井机道内安装一台20t回柱绞车，便于铺设新胶带和回收旧胶带，在联络巷主井侧拐角处加装胶带导向斜辊，并提前将皮带机H架拆除四架，将纵梁用钢丝绳与上方的托管梁连接好，保证胶带能安全运行。将拆除H架处每3m安装一个导向立辊，这样能保证新胶带铺设上去后平稳、安全的运行。同时提前将新胶带全部硫化成一条整体，便于铺设胶带。将提前硫化好的新胶带通过导向斜辊用回柱绞车牵引入皮带机道内，再用人员铺设在皮带机的下胶带上，用自制加工的专用夹板将新旧胶带固定在一起，然后低速（0.8m/s）开动胶带机，接头处全程安排专人跟踪，机道每100m急停语音报警处安排专人值守，便于跟接头人员发现异常时，能够通过信号联系及时停车。新胶带接头通过机尾，运行至硫化热补地点后，停下皮带机，松掉张紧绞车，让胶带自然下垂，用自制加工的专用卡子将上下段胶带两侧各用3副卡子将上下胶带卡在一起，并将卡子固定专用立柱钢梁上，这样能够有效保证胶带不下滑。然后切断旧胶带硫化热补完毕后，紧张紧绞车，运行皮带机至正常。由于新胶带铺设在下胶带上，通过运转，上胶带硫化点后，旧胶带完全铺设在新胶带上，出旧胶带时，直接用回柱绞车牵引旧胶带，并依然叠放在六联巷内。然后用40t铲车将旧胶带（切割成50m/根）回收上井至废料场存放。更换完毕后，运行效果非常好。

4 取得效果

4.1 安全效益

自建矿以来，首次对主井皮带系统进行更换胶带，为今后更换其他几部皮带机胶带奠定了良好的经验基础，具体体现在以下几个方面：

（1）在皮带机运输距离长，倾角大，胶带自重下垂力度大，2个地点同时切断胶带等诸多不安全感因素下，有效地杜绝了胶带下滑现象的发生。

（2）由于巷道空间狭小，还要预留出硫化热补的空间，存放胶带多的情况下，能够在安全的前提下保证胶带的顺利铺设。

（3）改变以往先将新旧胶带硫化成一条整体再铺设的工作思路，首次采用在下胶带上铺设新胶带，将新胶带全部铺设上去后，再进行硫化热补，同时还有效地保证出旧胶带顺利进行，提高工作效率，节约时间达24h有余。

（4）由于胶带自重大，想在有限的时间和空间内将胶带盘成卷状，非常困难，且旧胶带已经报废，根据上述情况，将胶带截断为每50m一根，用40t铲车向井上拖运，保证运输安全。

（5）以往都是先将新旧胶带逐条逐根的硫化铺设，逐条逐根的将旧胶带牵出，最后合龙门，这样既耽误时间，工作程序又复杂，且需要时间长，安全还得不到有效的保障。

通过上述经验的总结，改变以往的工作方法，既提高了工作效率，又节约了时间，且安全得到有效的保障，因此此工作经验值得全面推广使用。

4.2 经济效益

郭家河煤业原煤产量，提前一天完成任务，按日产2万吨原煤计算，原煤单价按350元/吨，2万吨*350元=700万元。通过计算得出：合计提高效益700万元，效果非常明显，效益良好。且有效地保证了掘进进尺，为矿井的生产接续提供了保障。

5 创新点

（1）在时间短、任务重、人员紧缺的情况下，改变了传统的工作思路保证了更换胶带的顺利进行。

（2）首次在我矿主运输皮带系统中进行更换胶带，为今后更换胶带提供了良好经验借鉴的基础。

（3）取得的安全效果和经济效益非常明显。

（4）降低生产成本，提高工作效率，优化工作流程。