摘要：介绍了建北煤矿大巷带式输送机设备现状，根据该矿开拓延深大巷煤炭运输特点和运量需要，设计提出了两种设计方案，并针对这两种方案，分别对如何选取带宽、带速和带强进行阐述和分析，尤其对降低带强进行了多方案的比选，最终选取了该大巷带式输送机最为经济合理的方案。
关键词：开拓延深；大巷带式输送机；长距离；多点驱动布置
中图分类号：TH222 文献标志码：A 文章编号：1001-3954(2016)01-0047-03
建北矿井位于陕西省延安市黄陵建庄矿区的北部，建设规模5.0Mt/a。矿井现有大巷带式输送机主要参数：机长L=1800m，带宽B=1200mm，带速v=3.39m/s，输送量Q=1500t/h，带强2000N/mm的钢丝绳芯阻燃输送带，电动机功率为2×500kW，电压10kV。根据生产要求，该输送机运输线需要开拓延深至6300m。
1大巷带式输送机设计方案
1.1方案1
为了减少对矿井生产的影响和投资规模，利用井下已有的带式输送机，再延深设计一台机长L=4500m的输送机，与已有带式输送机搭接完成大巷输煤任务。方案1参数如表1所列。1.1.1驱动方式的选择目前国内外长距离、大运量、大功率带式输送机的启动方式主要采用变频调速装置、CST可控启动传输设备和调速型液力耦合器等[1]。变频调速软启动设备具有良好的软启动和调速性能，可根据输送量的变化调整带速，节能效果显著，还具有调速范围宽、精度高、验带时可长时间低速运行、输出力矩大及电动机启动电流小[2]等优点。推荐采用低压变频调速软启动方式，头部驱动，功率配比2∶1的布置形式。1.1.2带宽、带速和带强的确定带速和带宽是直接影响带式输送机经济性的重要参数[3]。该输送机设计输送量为1500t/h，考虑已有输送机带宽B=1200mm，因此确定带宽为1200mm。对于长距离、大运量带式输送机的设计，先考虑采用较高的带速，按照v=4.0、4.5、5.0m/s这3种带速选择合适的带强，参数计算结果比较如表2所列。由表2可以看出：(1)3种带速计算的安全系数均在7~9之间，功率均为3×1000kW，但带速为4.0m/s时，带强为4000N/mm，而带速为4.5和5.0m/s时，带强为3150N/mm，后者更为经济；(2)5.0m/s的带速会加剧输送带的磨损，托辊转速过大则会降低其使用寿命，同时容易扬尘，对巷道通风不利，增加了生产管理难度[4]，因此选择带速为4.5m/s。该输送机运行环境恶劣，选取模拟摩擦因数f=0.03，带速v=4.5m/s，带宽B=1200mm，采用头部双滚筒3台电动机驱动，功率配比2∶1，带强为3150N/mm。
1.2方案2
为了减少转载环节，开拓延深设计一条机长L=6300m的大巷带式输送机，其原始参数如表3所列。1.2.1驱动方式的选择驱动方式选择与方案1相同，采用变频调速软启动方式。头部采用双滚筒3台电动机驱动，中部单滚筒双电动机驱动，功率配比为2∶1∶2。方案2大巷带式输送机多点驱动布置如图1所示。1.2.2带宽、带速和带强的确定该输送机与主斜井带式输送机直接搭接完成输煤任务，带宽与主斜井带式输送机带宽保持一致，取B=1200mm。为降低输送带投资，按照带速4.0、4.5m/s选择合适的带强，参数计算结果比较如表4所列。由表4可以看出：(1)选择带速为4.5m/s、带强为3150N/mm、电动机功率3×800kW较为经济合理；(2)原有设备不能满足本次多点驱动的一条带式输送机的方案要求。2方案对比分别对方案1和方案2中推荐的大巷带式输送机进行对比，结果如表5所列。由表5可以看出，方案1有机头搭接硐室工程，方案2有中部转载硐室和机头搭接硐室改造工程，总投资对比，方案1比方案2少1610万元。故从矿建工程、对现有系统运行有无影响、装机功率及投资等各方面综合考虑，推荐方案1作为最优方案。
3结语
建北煤矿开拓延深设计的长运距、大运量和高带速的大型带式输送机是典型事例，考虑充分利用已有设备，从对矿井生产有无影响、减少矿建工程量和节省投资等方面进行方案对比，最终选择最为经济合理的方案，对类似工程具有借鉴意义。
参考文献
[1]杨红涛．煤矿大型带式输送机常用软启动装置的比较[J]．煤炭技术，2014，33(8)：174-176.
[2]印卿．高家庄煤矿主斜井带式输送机设计选型[J]．矿山机械，2014，42(7)：66-69.
[3]中国煤炭建设协会．GB50431—2008带式输送机工程设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2008：99.
[4]畅医学期刊在线永顺，张志勇．高压变频技术在大型煤矿主斜井带式输送机的应用[J]．同煤科技，2012(1)：15-18.
作者：马香玲 孙俊彦 单位：中煤西安设计工程有限责任公司
