朱鹏
中煤集团大屯公司徐庄煤矿 江苏沛县 221611
摘要：连接徐庄矿-750到-400水平的22°暗斜井大倾角提升输送机，存在着效率低，能力不足等问题，通过分析研究和计算，提出了四种驱动方案进行比较，结合现场情况确定CST可控软启动作为驱动装置方案，并对尾部清理做了专门研究与设计，首次使用斗提机进行机械清理，矿井不停产，输送机保持运行的情况下进行了改造实施，为同类型输送机改造和施工提供了借鉴经验。
关键词：带式输送机；驱动装置；清理；施工
1、问题的提出
徐庄煤矿是七十年代建成投产的老矿井，核定生产能力180万t/a。随着矿井发展，-400水平煤炭资源储量减小，采区收缩，生产系统转到-750水平，连接两水平的是一条用于提升220大倾角的暗斜井带式输送机，与-750大巷两条输送机共同承担矿井原煤运输任务。
该大倾角输送机是2009年设计安装，采用双滚筒四驱行星齿轮软启动方式，因驱动装置传动效率低、液压控制不可靠，闸控和行星轮系温度高、密封性差，故障率较高，输送量超过400t/h时，容易出现软起闸盘与闸块间相对滑动而摩擦发热，遇到水煤易发生滑料，引起机尾积煤，清理工作量大，影响了设备的安全运行与设备出力。
2、驱动方案研究与比较
2.1设备主要技术参数和结构形式
该输送机型号DTL120/70/4×355+S，运距1031m，倾角22°，垂高378m，设计输送能力700t/h，带速3.15m/s，装机功率6KV-4×355kw，QCZ-130行星齿轮机械软启动、速比35.5，阻燃钢丝绳芯ST/S3150-1200输送带，承载面60°槽角φ133mm四连辊结构，采用集控和视频监控无人值守运行方式。
2.2驱动装置的改造原则
该输送机是矿井生产的主要运输设备，要求运行的安全可靠性高，双筒四驱的驱动型式和主要配置不能改变，新置软启动方式减小启动时对电网、输送带和输送机本身等的冲击，设备运行中四台电动机保持功率相对平衡，出力基本一致，有利于输送机的平稳运行。
2.3四种方案的提出和比较
经过调研和结合该输送机的特点，提出了变频器+减速器、永磁联轴器和CST可控软启动三种形式、四个方案，四种方案的优缺点比较见表1。
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经过比较技术性能分析，选用方案四，采用CST可控软启动作为该输送机驱动方式。
3、运行阻力和功率的计算
3.1圆周的主要驱动力计算［1］
⑴主要阻力FH=fLg[qR0+qRu+(2qB+qG)cosα]=37835.17N
式中：f为模拟摩擦因数，f=0.022；L输送机长度L=1031m；重力加速度g=9.8m/s2；单位长度上托辊组旋转部分质量qR0=G1/a0=14.76kg/m；上托辊组旋转部分质量G1=22.14kg；a0上托辊组间距a0=1.5m；单位长度下托辊组旋转部分质量qRu=G2/au=6.8kg/m；下托辊组旋转部分质量G2=20.4kg；下托辊组间距au=3.0m；单位长度输送带质量qB=49kg/m；单位长度输送物料质量qG=Q/3.6v=700/(3.6×3.15)=61.7kg/m；α为输送机倾角，α=22°。
⑵倾斜阻力FSt=qG.g.H=61.7×9.8×378=228561.48N
式中：H为提升高度，H=378m。
⑶圆周驱动力Fu=C.FH+FSt=1.06×37835.17+228561.48=268666.76N
式中：C为附加阻力系数，取1.06。
3.2轴功率计算
PA=Fu·V/1000=846kW
原有4台电动机的驱动功率4×355kw满足要求，供电、电气控制和监控系统保持不变。
3.3输送机及驱动装置的布置如图1所示。
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图1输送机布置简图
4、尾部滑料水煤机械清理方案
针对22°大倾角普通输送带的水煤滑料积煤清理量大，用工多、效率低，影响安全运行问题，在皮带机中部和下部设置防滚料装置，在输送机尾研制了开放式斗提机。
借鉴跳台选矸系统的斗提机原理，研究了开放式小角度斗提机，对机尾拉紧装置架重新设计和改造，利用拉紧装置架作为支撑支架安装小角度斗提机，设置小型煤泥池，沉积滑料水煤，提斗方便沥水，能把煤水分离，实现机械清理代替人工清理，该斗提机的主要参数：装机功率5.5kw，速度0.27m/s，输送能力8t/h，运输距离15m。
5、保持该输送机运行条件下的驱动改造方案
为减少对矿井生产的影响，设备改造期间生产不间断，设备保持运行。为此进行了多种实施方案的论证、计算和对比，采取了“降低煤量，分步施工”的方案，每次改造2组驱动，另2组驱动保持运行，皮带机的输送量控制在280t/h，每天输送机中夜班运行16h，早班12h施工，制定专门施工方案、设备保运和施工安全技术措施，确保设备运行和施工安全；编制安全监督和两班施工人员的劳动组织计划；经过周密组织和安排两周时间完成，达到了预期效果。
6、实施效果
驱动装置改造后运行良好，启车性能稳定，满载运行4台主电机运行电流平衡，达到了预期目标，矿井2015年7月改造期间原煤产量17.6万t，8月以后-400水平皮带停运，该带式输送机月度运输超过17万t，满足了原煤运输任务。
安装小角度开放式斗提机，机械清理代替人工清理，实现了机尾水煤淤积后的煤水分离，直接回到煤流系统，提高了效率，节省了清理矿车和人工，提高了效率，解决了人工清理量大、占用时间长，清理效率提高4倍，2人操作小时清理量8t/h。
在运行输送机利用现有硐室和空间进行驱动改造，不停产状态进行施工，输送机尾设计安装小角度开放式斗提机，解决水煤清理问题提供了参考和经验。
结束语
综上所述，暗斜井皮带驱动改造通过综合比较各项改造方案的优缺点，确定改造为CST可控软启动作为该输送机驱动方式，实现平稳启车，不停产作业保证矿井生产提高效率，对其他CST可控软启动改造具有一定借鉴作用。
参考文献
［1］DTⅡ（A）型带式输送机设计手册［M］北京2003冶金工业出版社21~23