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0、前言
    帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連接運(yùn)輸設(shè)備，它與其它運(yùn)輸設(shè)備（如機(jī)車類）相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制，特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)己成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機(jī)無(wú)論是主參數(shù)還是運(yùn)行性能都己不能滿足高產(chǎn)高效的要求，必須向長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率的大型化方向發(fā)展。目前國(guó)外帶式輸送機(jī)的主參數(shù)己達(dá)到：運(yùn)距L=30.4Km，運(yùn)量Q=37500t/h，帶速V=6～15m/s，帶寬B=4m。比國(guó)內(nèi)要大得多，運(yùn)行性能尤其是工作可靠性更要好得多。
1、國(guó)內(nèi)礦用帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀
    八十年代末期以來(lái)，我國(guó)的煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ、SSJ、STJ、DT等系列發(fā)展到多功能、適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，如國(guó)家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目——大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、“九五”攻關(guān)項(xiàng)目——高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等都填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，開(kāi)發(fā)了大傾角、長(zhǎng)距離輸送原煤的新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品，并對(duì)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動(dòng)與智能化控制等技術(shù)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置及以PLC為核心的可編程電控裝置。但與國(guó)外相比，其機(jī)型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過(guò)4m/s，對(duì)高帶速輸送機(jī)及其動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由于帶速普遍較低，許多設(shè)計(jì)單位仍延用以往的靜態(tài)設(shè)計(jì)法，用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來(lái)提高設(shè)計(jì)的可靠性，其結(jié)果不僅增大了設(shè)備成本，而且降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。此外，我國(guó)輸送機(jī)制造企業(yè)追求小而全模式，未能像國(guó)外一樣形成大規(guī)模的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心，致使元部件設(shè)計(jì)與制造水平得不到有效提高。
2、礦用帶式輸送機(jī)8種機(jī)型的現(xiàn)狀介紹
2.1  固定高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)
    這是目前用量最多的一種機(jī)型，主要用于水平或傾角小于180的場(chǎng)合。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在鋼繩芯帶最高用到ST4000，整芯帶用到PVG3150S，高強(qiáng)度機(jī)械接頭要靠進(jìn)口，為了降低膠帶強(qiáng)度，減小驅(qū)動(dòng)裝置尺寸，國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)通常采用中間直線摩擦驅(qū)動(dòng)和中間卸載式的驅(qū)動(dòng)，并采用軟啟動(dòng)技術(shù)，較好地解決了大型輸送機(jī)的起動(dòng)問(wèn)題。目前井下使用的輸送機(jī)的最大主參數(shù)分別為：運(yùn)量Q=1000～3000t/h，運(yùn)距L=1000:-5000m，帶速v=2.5:-4.5m/s，驅(qū)動(dòng)總功率N=750:-2000kW。
2.2  可伸縮帶式輸送機(jī)
    該機(jī)型主要用于煤礦采煤工作面的順槽輸送原煤。美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的一些廠商公司都可為各種生產(chǎn)規(guī)模的高產(chǎn)高效工作面提供配套的順槽用可伸縮帶式輸送機(jī)，其主參數(shù)己達(dá)到：運(yùn)量Q=2000t/h，運(yùn)距L=5000m，帶速v=3.5: -4m/s，驅(qū)動(dòng)總功率N=2400kW。“九五”行業(yè)重點(diǎn)攻關(guān)課題《高產(chǎn)高效工作面順槽配套可伸縮帶式輸送機(jī)》，能滿足國(guó)內(nèi)年產(chǎn)200萬(wàn)噸級(jí)高產(chǎn)高效工作面配套，其主參數(shù)為：運(yùn)量Q=1600: -2000t/h，運(yùn)距L=2500m．帶速v=3.5 -4m/s，裝機(jī)總功率N=1200kW，帶寬B=1.2m，輸送傾角為Bilo。2001年完成了工業(yè)性試驗(yàn)，同年10月份通過(guò)了中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)的技術(shù)鑒定。02年8月份神華集團(tuán)神東公司一個(gè)年產(chǎn)800萬(wàn)噸的高產(chǎn)高效工作面配套了一條國(guó)產(chǎn)大型可伸縮輸送機(jī)，主參數(shù)為：運(yùn)量Q=2500t/h，運(yùn)距L=3000m，帶速v=3.5m/s，帶寬B=1400mm，輸送傾角為B< 30，功率N=3×375kW，整芯帶PVG1800S，和02年山西晉城礦務(wù)局從ACE公司引進(jìn)的一臺(tái)可伸縮帶式輸送機(jī)的主參數(shù)基本一致，這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)輸送機(jī)己國(guó)際先進(jìn)水平。
2.3大傾角上、下運(yùn)輸送機(jī)
    該機(jī)型是國(guó)家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目， 90年通過(guò)了能源部技術(shù)鑒定。該機(jī)型先后獲國(guó)家計(jì)委、科委、財(cái)政部頒發(fā)的科技攻關(guān)重大成果榮譽(yù)獎(jiǎng)，煤炭部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和部推廣二等獎(jiǎng)，到目前為止，己投入使用60多臺(tái)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。上運(yùn)已到了31。，下運(yùn)也可達(dá)-25。。目前大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)已有系列化設(shè)計(jì)，使輸送機(jī)帶寬由800mm增加到1200mm；功率從160kw增加到1500kw：運(yùn)距達(dá)到1500m以上；帶速?gòu)?m/s提高到3.15m/s；運(yùn)量從300T/h提高到630T/h；原煤允許含水量從10%放寬20%。
2.4水平拐彎輸送機(jī)
    我國(guó)對(duì)水平拐彎的輸送機(jī)研究較早，并在1959年就出現(xiàn)了水平拐彎輸送機(jī)，但發(fā)展并不快，其主要原因是用戶對(duì)該機(jī)型認(rèn)識(shí)不夠，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)也沒(méi)有成熟的應(yīng)用實(shí)例。
    在國(guó)外，法國(guó)、前蘇聯(lián)、奧地利、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家都很重視水平拐彎輸送機(jī)的理論研究和試驗(yàn)，水平拐彎輸送機(jī)已經(jīng)在各國(guó)各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。63年法國(guó)在地鐵工程中首次設(shè)計(jì)安裝了一臺(tái)水平拐彎輸送機(jī)，80年法國(guó)為某礦鋪設(shè)了一條拐彎輸送機(jī)，其主參數(shù)為：機(jī)長(zhǎng)L=11.12km，高差H=577m，最大坡度為30%，運(yùn)量Q=560t/h，用以運(yùn)送鎳礦石。
    到90年代，國(guó)內(nèi)試制成功了水平拐彎的轉(zhuǎn)角裝置，輸送機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)角裝置的轉(zhuǎn)載來(lái)改變運(yùn)行方向，該機(jī)型在煤礦井下已成功應(yīng)用。01年在上海地鐵工程施工中，也采用了水平拐彎輸送機(jī)，隧道長(zhǎng)度2000m，多處拐彎，最小水平彎曲半徑為360米。經(jīng)理論計(jì)算在抬高輸送機(jī)內(nèi)側(cè)曲線50的情況下，帶式輸送機(jī)的最小水平彎曲半徑可達(dá)280米，小于隧道的實(shí)際最小水平彎曲半徑，可滿足正常運(yùn)行要求。
2.5下運(yùn)輸送機(jī)
    長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、較大傾角的下運(yùn)膠帶輸送機(jī)的使用．可較大幅度地減少采區(qū)的巷道工程量，降低基建費(fèi)用和縮短施工周期，發(fā)電運(yùn)行時(shí)還可向電網(wǎng)輸電，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，是一種具有廣闊發(fā)展前途的節(jié)能設(shè)備。但由于帶速高，移動(dòng)部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性很大，其下滑的慣性力矩也很大，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)打滑、滾料、飛車等事故，因此下運(yùn)輸送機(jī)的關(guān)鍵是制動(dòng)。目前國(guó)內(nèi)外煤礦常用的制動(dòng)方式有三種：①液力制動(dòng)裝置。②液壓制動(dòng)裝置。③盤式制動(dòng)裝置。帶液壓制動(dòng)系統(tǒng)的下運(yùn)機(jī)是國(guó)家“六五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，主要是通過(guò)在輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中安裝液力制動(dòng)系統(tǒng)，分兩步實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，即先由該系統(tǒng)將輸送機(jī)運(yùn)行速度減慢（減速度保持在0.1～0.3m/s2的范圍內(nèi)），降至額定速度的三分之一，然后由機(jī)械抱閘最終制動(dòng)，當(dāng)井下發(fā)生突然停電事故時(shí)，仍可實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)。該系統(tǒng)目前能夠達(dá)到的主參數(shù)為：傾角p= -25。，運(yùn)量Q=1500t/h，帶速v=3.15m/s，運(yùn)距L=2000m。
2.6垂直提升輸送機(jī)
    國(guó)外從60年代末開(kāi)始發(fā)展垂直提升技術(shù)，德國(guó)Trellex Flexowell公司就一直從事這種機(jī)型的研制，其產(chǎn)品已有5萬(wàn)余臺(tái)，分布于90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，應(yīng)用于各行各業(yè)。96年5月份，該公司成功地將料袋式垂直提升技術(shù)應(yīng)用于美國(guó)紐約北部一個(gè)水庫(kù)開(kāi)發(fā)的隧道豎井開(kāi)采中，該料袋式輸送機(jī)的連續(xù)垂直提升高度為208m，帶速2.42m/s。
    我國(guó)由于垂直提升技術(shù)起步晚，該技術(shù)在煤礦井下應(yīng)用尚屬空白。據(jù)資料報(bào)道：河北省冀縣崔家寨煤礦在330m主井的垂直提升中，設(shè)計(jì)時(shí)曾想采用德國(guó)Trellex  Flexowell公司的料袋式輸送機(jī)，最后由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的原因而沒(méi)有選用。根據(jù)我國(guó)大型煤礦的情況，若要滿足主井提升需要，主參數(shù)必須滿足運(yùn)量O≥1200t/h，高度H> 400m。
    01年上海地鐵施工中采用了一條垂直提升輸送機(jī)，其主參數(shù)為：額定連續(xù)輸送量Q=180:-200t/h，輸送水平距離L=8.96m，垂直提升高度H> 25m，帶速v=1.25m/s，帶寬B=lOOOmm，驅(qū)動(dòng)功率N=45kW，該機(jī)于02年9月安裝調(diào)試完畢，目前正在使用中。
2.7管狀式帶式輸送機(jī)
    自七十年代以來(lái)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，日本國(guó)內(nèi)和技術(shù)受讓國(guó)共生產(chǎn)帶式輸送機(jī)1000多臺(tái)，最大運(yùn)量Q=3000t/h，最大機(jī)長(zhǎng)L=3414m，最大運(yùn)輸傾角a=35°42′。90年代初，國(guó)內(nèi)首臺(tái)管狀帶式輸送機(jī)在淮南礦務(wù)局新莊孜礦地面使用，運(yùn)輸原煤，運(yùn)量Q=600t/h，運(yùn)輸長(zhǎng)度L=227.65m，總提升高度h=6.52m，帶速v=175m/min，繞過(guò)了精煤倉(cāng)，有一個(gè)圓心角為40.150，曲率半徑R=115m的垂直彎曲段，它的成功運(yùn)行表明：管狀帶式輸送機(jī)可以在空間任意彎曲，繞過(guò)建筑物，提高運(yùn)輸高度，封閉管帶內(nèi)的物料，保護(hù)環(huán)境，確實(shí)是開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)散狀物料運(yùn)輸?shù)男录o(jì)元。
2.8壓帶式輸送機(jī)
    壓帶式輸送機(jī)也是為增大輸送傾角而設(shè)計(jì)出的。1954年在德國(guó)就有關(guān)于壓帶式輸送機(jī)的專利。1979年美國(guó)大陸輸送機(jī)設(shè)備公司開(kāi)始研制壓帶式輸送機(jī)，并于1983年研制出壓帶式大傾角帶式輸送機(jī)HAC (High-angle Conveyor)這臺(tái)樣機(jī)的運(yùn)輸傾角為300: -600，最大輸送能力為2900t/h，其壓帶是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的托輥組加載的。之后，大陸公司己生產(chǎn)40多臺(tái)HAC。在1991年到1994年德國(guó)的MAN TAKPR FODERTECHNIK公司研制了三臺(tái)用于卸船機(jī)的壓帶輸送機(jī)。前蘇聯(lián)和日本等國(guó)也研制了這種帶式輸送機(jī)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的壓帶式輸送機(jī)傾角可達(dá)900，物料最大塊度可達(dá)到300mm。這種輸送機(jī)由于本身結(jié)構(gòu)的缺陷和經(jīng)濟(jì)上的原因，目前還沒(méi)有在煤礦井下應(yīng)用。