内蒙古福城矿业有限公司
摘要：井工煤矿实现安全高效开采的一项重要制约因素就是如何在采煤工作面顺利生产的前提下，可靠安全的实现原煤外运。在上海庙矿区某矿多个大埋深大倾角综采工作面开采工艺的实施过程，通过对工作面运输巷的巷道布局、机械设备安装进行相匹配的排水及机械设计，同时提供合理的运维保障措施，通过设计与运保措施的配套使用，确保常规可伸缩带式输送机在顺槽下运倾角大、运量大、突发状况多的情况下实现安全高效运输，为工作面原煤运输提供强有力的技术保障。在此总结经验，以期对同等条件下的综采工作面安全高效原煤运输提供有益借鉴。
关键词：大埋深大倾斜综采；大倾角；下运；带式输送机；保运措施
中图分类号：TD528 文献标志码：A
Research and Application of Protective Measures for Belt Conveyor in Fully Mechanized Coal Mining with Large Depth and Large Inclination
WANG Lei
（Inner Mongolia Phuc Thanh Mining Co. , Ltd，Inner Mongolia 016299，China）
Abstract:An important restricting factor of realizing safe and efficient mining in coal mine is how to transport raw coal reliably and safely under the premise of smooth production in coal mining. Based on the mining process of several fully mechanized mining with deep overburden and steep inclination in a mine of Shanghaimiao Industrial Park, this paper carries out corresponding drainage and mechanical design for Roadway layout and mechanical installation of haulage roadway in working, at the same time, reasonable operation and maintenance guarantee measures are provided to ensure the safety and high-efficiency transportation of the conventional extensible belt conveyor under the conditions of large inclination, large volume of transportation and many unexpected situations through the design and matching use of the transportation and protection measures, to provide strong technical support for the transportation of raw coal in working. The experience is summarized in order to provide a useful referen ce for safe and efficient raw coal transportation in fully mechanized coal mining working under the same conditions.
Key words: Fully mechanized mining with large depth and large inclination; Large Dip Angle;Downward transportation;Belt Conveyor;Guarantee Transportation
0引 言
目前国内井工矿井大部分工作面均处于深部倾斜开采范围，受工作面倾角大小、顺槽运输距离远近等条件影响，原煤运输系统安全高效运行情况参差不齐。针对大埋深急倾斜顺槽下运带式输送机的运保措施、技术的研究，多年来不少煤矿工程人员也都从各自煤矿回采原煤运输系统、不同的角度进行了相应阐述，相应的期刊论文著作等也不少。随着煤矿大埋深急倾斜综采工作面顺槽带式输送机功率、型号、变频直连技术的应用，解决带式输送机实际运行过程中防偏斜、保运量、减工提效等的实际问题仍需要做大量的工作。基于上海庙矿区某矿多年大埋深急倾斜综采工作面顺槽下运带式输送机运维保障措施的研究和现场实践工作，笔者对下运带式输送机常见的管理问题进行了梳理，为工作面原煤运输提供强有力的技术保障措施，以期对同等条件下的综采工作面安全高效原煤运输提供有益借鉴。
1 工作面开采及运输概况
上海庙矿区某煤矿主采煤层为9煤，受褶曲地质构造影响严重，矿井南翼煤层平均倾角36 °，平均厚度4.5 m，属于典型大倾角厚煤层，开采工艺全部采用单一走向长壁后退式采煤法综合机械化开采工艺，采用自然跨落法管理顶板。工作面走向长度900～1500 m，倾斜长度120～180 m，采用MG500/1330-WD型双滚筒采煤机破煤、装煤，有效截深0.8 m，原煤产出约为700~1000 t/h。工作面采用SGZ1000/2×525刮板输送机运煤，根据工作面走向长度及运量计算，顺槽一般使用两到三部DSJ140/100/2×250可伸缩带式输送机接续外运原煤。
2 大埋深大倾角工作面大倾角下运管理难点
2.1 对带式输送机安全运行的影响
（1）带式输送机带载惯性作用下，通常运行速度都会超过正常的设计速度，易造成飞车情况，严重影响带式输送机安全运行。
（2）重载条件下皮带与主滚筒产生相对滑动，急停及压带频繁启动有可能造成输送机驱动部减速机齿轮等部件的严重耗损。
（3）下运停车不及时易造成各转载搭接部位堆煤、机尾淤积，存在断带撕裂风险。
（4）重载情况下皮带运行过程中的跑偏易造成撒碳、撕裂风险。
（5）带式输送机压带后的频繁启停，造成设备高温运行，对电机减速机使用存在耗损。
（6）带式输送机压带后的频繁启停，储带仓皮带及底带受张紧力作用易发生弹跳，造成托带托辊及滚筒脱落或折损。同时运输系统的撒炭，造成皮带机架的冲击损伤。
2.2 对矿井供电负荷及电气设备的影响
运量过大、频繁带载启动对矿井电网平衡的影响，负荷冲击造成电气设备及相应保护器元配件的耗损激增。
2.3 对巷道安全质量标准化的影响
巷道沿途撒炭、水煤冲击造成的顺槽机道卫生状况较差；低洼段积水淤炭；巷道撒炭造成的电缆、管路积尘影响。
2.4 对人员作业安全的影响
带式输送机下运过程中的各类机电设备事故造成检修人员维护工作量增大，检修超时等带来的负面情绪影响（例如过多的考虑加班延点、各类事故考核罚款）易造成施工人员不稳定人身伤害事故的发生，同时机道撒炭积水等易造成过往行人的摔倒滑跌伤害风险的发生。
3 顺槽大倾角下运安全高效保运技术措施
3.1 巷道功能设计一步到位
根据地质报告及以往开采工作面情况提供资料，9煤工作面最大涌水量约为70～100 m3/h，正常涌水量为30～60 m3/h，排水设施必不可少。综合考虑大运量带来的设备及供电负荷的增加，减少机道卫生清理量等因素，工作面巷道功能设计时即考虑顺槽运输巷道自工作面下切眼至开门位置形成标高落差在140～200 m的下倾斜巷道，下运倾角可达5～12 º，如此设计，可以确保工作面排水形成自然疏水模式的同时保障原煤运输为借助惯性下运的模式。顺槽巷道一般靠上帮位置沿巷道中心线偏离500-1000 mm安设带式输送机进行原煤运输，下帮人行侧打砌排水沟及标准沉淀池形成自然疏水，巷道高低压供电、注氮压风、原煤及物料运输、行人、排水功能设计一步到位。
3.2 机械安装设计选型到位
（1）基于自然疏水及原煤下运模式设计，通过原煤系统运力计算合理进行设备选型，将传统的带式输送机电力液压推杆制动器舍弃，在下运皮带机上配套选型使用液压盘型制动闸，保证了下运皮带在各类保护作用、带载制动状态下的迅速、平稳、安全可靠地制动，防止飞车及滚料事故的发生。
（2）为防范可伸缩带式输送机重载下运造成的皮带跑偏撒炭问题，一是尽可能在输送机驱动部至储带仓的导向滚筒（含储带仓游动小车导向滚筒）选型过程中优先使用锥形调偏滚筒；二是倾角较大段合理选用大包角皮带上支架，确保原煤尽可能位于带中运输；三是严格按照生产技术管理规范加全带式输送机沿线机械防偏装置（每25米一组），确保皮带居中运行；四是在沿线急倾斜段加设上皮带摩擦逆止器，增大惯性摩擦力，确保制动可靠性。
3.3 带式输送机集控保护安装到位
针对采区带式输送机的集控与保护使用，通过调研及使用反馈，矿井自工作面至皮带运输系统统一安装华宁KTC101系列集控装置，对带式输送机速度、工作电流、煤仓煤位、温度、皮带张力、烟雾、纵撕、跑偏、堆煤等各种工况进行综合检测，使得运输系统的集控、保护、沿线通话、故障检测、语言报警等功能顺利实施，确保了采区原煤运输系统安全平稳运行。
3.4 综合运维保障措施到位
（1）为保证采区带式输送机在时间紧、工作量大的情况下顺利实施检修工作，矿井专门下发带式输送机检修安全技术规范，通过传达学习提高职工正规操作意识，确保运输系统日常维护工作到位。
（2）电气设备严格执行日历化检修，要求采区皮带运输系统所有开关电气设备设置跟踪检修卡，一是做好维护工跟踪巡检记录，二是机电管理人员不定期下井抽查核实，确保设备检修维护到位。
（3）机械设备根据运行周期定期进行润滑，污染不合格油脂及时更换，确保转动滚筒、减速箱、盘型制动闸液压站油量和油质符合技术规范要求。
（4）检修及停运期间对运输线机道、机尾淤积等及时进行清理疏通，确保底带距底板高度400 mm以上，达到安全运行标准。
（5）实施预维护检修制度，各系统运维人员在做好当日检修工作的同时，配合技术人员做好次日检修工作量核定，提前着手准备需更换的坏损托辊、锈蚀支架、检修工具等，装车运送到位，确保次日检修时间能够迅速投入到施工作业中，在缩短检修时间的同时保证检修质量，长期实施预防性检修作业的正规循环流程避免了运输系统各类隐患风险的发生及扩张。
3.5 破碎、除铁等辅助设备的配套使用到位
结合大倾角、大运量顺槽带式输送机实际运输情况，及时配套使用2PLF型分级式齿辊破碎机、除铁器等设备，一是可以消灭大块煤矸对运输系统皮带及支架的砸损破坏影响，确保产品粒度均匀合格。二是减少工作面设备坏损件、支护锚杆等铁器对原煤运输系统安全运行影响，三是提高原煤煤质，确保煤炭开采向精细方向发展。
4 结语
4.1 从大埋深急倾斜综采工作面大倾角下运对带式输送机使用维护、安全管理等方面的影响，总结大倾角下运带式输送机技术管理难点。
4.2 从大埋深急倾斜综采工作面巷道功能设计，机械设备安装设计、保护制动、防跑偏装置应用等方面归纳了大倾角下运带式输送机安全高效运输技术保障措施。
4.3 通过对该矿9煤开采过程中大埋深急倾斜综采工作面顺槽大倾角下运带式输送机管理难点的解析，在实际生产过程中配套以各项保运措施的应用，该矿9煤开采运输工作得以顺利实施，安全生产持续稳定的同时实现了生产效益最大化，可为上海庙矿区或全国同等条件下的大倾角下运运输系统管理提供借鉴。
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