摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤炭作為能源供應(yīng)越來越緊張，需要開采的煤礦難度加大，這種情況下就需要我們不斷的完善技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，更好的做好經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的能源供應(yīng)，本文將結(jié)合實(shí)例對大坡度下的煤炭安全采運(yùn)進(jìn)行相關(guān)探討。
??????? 關(guān)鍵字：大坡度、煤炭、采運(yùn)、安全、管理、效益
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??????? （一）大坡度下煤炭采運(yùn)的設(shè)計(jì)
??????????? 大坡度的煤炭采運(yùn)具有一定的危險(xiǎn)性，需要更仔細(xì)的設(shè)計(jì)和安全管理，首先要對煤炭開采的情況做好詳細(xì)的勘察，設(shè)定合理科學(xué)的采運(yùn)設(shè)計(jì)。
??????? （1）巷道情況：11采區(qū)上山煤帶式輸送機(jī)巷道為沿煤層開拓的大傾角向下運(yùn)輸?shù)南锏?，巷道斜長980米，提升高度為H＝－338.954m，巷道傾角平均-22°局部達(dá)到-27°。在該巷道裝備一條深槽大傾角帶式輸送機(jī)，承擔(dān)井下煤炭的運(yùn)輸任務(wù)。
??????? （2）設(shè)備選型
??????????? 11采區(qū)上山煤帶式輸送機(jī)采用深槽大傾角帶式輸送機(jī)，它考慮井下的運(yùn)行環(huán)境及輸送機(jī)加工安裝質(zhì)量等綜合因素，分別取模擬摩擦系數(shù)和傳動(dòng)滾筒和輸送帶之間的摩擦系數(shù)。
??????? （3）選型計(jì)算
??????? 1．根據(jù)帶式輸送機(jī)的實(shí)際工作條件及國內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)廠家的加工、安裝水平，同時(shí)考慮到現(xiàn)場的管理水平等因素后，確定采用并計(jì)算出帶式輸送機(jī)運(yùn)量、帶式輸送機(jī)帶、寬帶式輸送機(jī)運(yùn)行速度、帶式輸送機(jī)機(jī)長、提升高度、巷道最大傾角、鋼絲繩芯輸送帶、傳動(dòng)滾筒摩擦系數(shù)、每米輸送物料質(zhì)量等參數(shù)。計(jì)入電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)。
??????? 2.電動(dòng)機(jī)功率包括：帶式輸送機(jī)滿載正常運(yùn)行時(shí)滾筒總的軸功率和帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需驅(qū)動(dòng)功率。根據(jù)計(jì)算得出選用設(shè)備型號和數(shù)量。
??????? 3.進(jìn)行輸送帶張力計(jì)算，確定傳動(dòng)滾筒圍包角。并進(jìn)行計(jì)算保證滿足要求。輸送帶安全系數(shù)必須滿足《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50431-2008的要求。
??????? 4、驅(qū)動(dòng)裝置的選擇
??????????? 帶式輸送機(jī)的運(yùn)行是否正常、可靠、安全將直接影響礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，在設(shè)備選型上應(yīng)堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的原則。對于中大型帶式輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)及停車過程為非穩(wěn)定工況，其啟、停特性對帶式輸送機(jī)的正常安全運(yùn)行影響很大。驅(qū)動(dòng)方式的合理選擇和對帶式輸送機(jī)的有效控制，對整機(jī)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行至關(guān)重要。
??????????? 根據(jù)本帶式輸送機(jī)技術(shù)特征，它屬于大傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)。為了防止運(yùn)行時(shí)超載而發(fā)生飛車以及滿載停機(jī)時(shí)的安全、平穩(wěn)；為了充分利用帶式輸送機(jī)向下運(yùn)行所發(fā)出的電能，達(dá)到節(jié)能環(huán)保；為降低啟動(dòng)和緊急制動(dòng)時(shí)輸送帶的動(dòng)張力，減少啟動(dòng)、停車過程中各承力部件的動(dòng)負(fù)荷；延長膠帶、滾筒、減速器和電機(jī)等關(guān)鍵部件的使用壽命；實(shí)現(xiàn)減少啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊；實(shí)現(xiàn)后期運(yùn)行時(shí)各電機(jī)間的功率平衡；另外，設(shè)計(jì)選擇交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)、防爆變頻調(diào)速電機(jī)、硬齒面減速器的驅(qū)動(dòng)方式。
??????? 5、拉緊裝置的選型
??????????? 由于該帶式輸送機(jī)巷道的角度大，因此在帶式輸送機(jī)的傾斜段張力最小處設(shè)置重載車式拉緊裝置。它具有能夠保證膠帶張力恒定，拉緊可靠，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低等特點(diǎn)。在拉緊裝置周圍設(shè)防護(hù)欄，防止人員傷害。在重載車式拉緊裝置軌道架的下端設(shè)置固定擋車架，以防止事故時(shí)拉緊車下滑沖入其它巷道。
??????? 6、輸送帶的選型
??????????? 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，該帶式輸送機(jī)采用阻燃型鋼絲繩芯輸送帶，考慮到使用環(huán)節(jié)的重要性及國內(nèi)廠家進(jìn)行輸送帶接頭的工藝水平，在本條帶式輸送機(jī)的安裝過程中，應(yīng)加強(qiáng)對輸送帶接頭硫化的質(zhì)量控制和檢測，以確保接頭強(qiáng)度滿足有關(guān)規(guī)定的要求。
??????? 7、制動(dòng)器的選型
??????????? 11采區(qū)上山煤帶式輸送機(jī)是一條大傾角向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)，它在滿載啟動(dòng)、正常運(yùn)行以及停機(jī)時(shí)，都需要對帶式輸送機(jī)施加與運(yùn)行方向相反的制動(dòng)力。對制動(dòng)系統(tǒng)提出了很高的要求，要保證制動(dòng)的安全可靠而不對其他部件產(chǎn)生過大的沖擊和磨損，要保證制動(dòng)部位不過熱并滿足防爆要求，還要注意經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
??????????? 因此，本皮帶機(jī)采用動(dòng)力制動(dòng)的交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)作為工作制動(dòng)器，采用機(jī)械摩擦式制動(dòng)的KZP盤式制動(dòng)器作為安全制動(dòng)器。保證停止平穩(wěn)，滿足《煤礦安全規(guī)程》、GB50431-2008《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求。在下運(yùn)帶式輸送機(jī)負(fù)功率運(yùn)行（制動(dòng)）時(shí)，沒有機(jī)械磨損，更加安全可靠，同時(shí)向電網(wǎng)反饋電能，節(jié)省能源。液壓系統(tǒng)加裝蓄能器保證在系統(tǒng)斷電時(shí)也能提供所需被壓，實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)、提高安全性。
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??????? （二）大坡度下煤炭安全采運(yùn)的安全設(shè)施
??????? （1）防斷帶設(shè)施和工藝
??????????? 在膠帶硫化選擇德國工藝，硫化前先進(jìn)行張力監(jiān)測實(shí)驗(yàn)，取得國家有資質(zhì)部門檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行硫化。硫化時(shí)礦方配機(jī)電科技術(shù)人員，安裝監(jiān)理現(xiàn)場跟班監(jiān)察，確保硫化合格。在機(jī)頭設(shè)置鋼絲繩在線監(jiān)測裝置，每天對鋼絲繩膠帶進(jìn)行一次在線監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩外漏，或鋼絲繩斷絲情況立即采取相應(yīng)措施。
??????????? 為了控制上料的勻速，防止給料或大或小對皮帶和控制裝置造成的沖擊，防止皮帶失速后造成越位、煤涌、斷帶事故，在每個(gè)上料點(diǎn)安裝定量裝車裝置和緩沖裝置。并將皮帶機(jī)與上料點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖控制。在下皮帶每隔100米安裝一道刀式清帶器，防止塊煤或矸石塞入機(jī)尾滾筒造成拉力增加，損壞膠帶和滾筒膠皮。卸載點(diǎn)設(shè)置毛刷清帶器和壓風(fēng)吹掃清帶裝置，清除膠帶凹面泥煤。嚴(yán)格控制拉水煤現(xiàn)象，綜采工作面，綜掘工作面制定嚴(yán)格的防止皮帶拉水煤措施。防止拉水煤對皮帶造成的物料自流事故。
??????? （2）斷帶后防跑帶設(shè)施選擇
??????????? 在巷道內(nèi)距離機(jī)尾50米，100米，150米，200米處設(shè)置四組智能斷帶抓捕器設(shè)施。在巷道內(nèi)每隔18米安裝一組防斷帶跑帶裝置。防止斷帶事故時(shí)膠帶下滑造成的人員、設(shè)備傷害。
??????? （3）為防止受料時(shí)煤塊滾動(dòng)飛出傷人
??????????? 為了防止大塊煤的飛濺，皮帶上加蓋帶，每隔15米加一組，蓋帶能夠覆蓋整條皮帶，材料選用柔性好，耐摩擦，阻燃膠帶。帶式輸送機(jī)頭、尾部、驅(qū)動(dòng)裝置、拉緊裝置等外露轉(zhuǎn)動(dòng)部件處設(shè)防護(hù)罩、防護(hù)欄，輸送機(jī)沿線靠架空乘人器一側(cè)安裝全斷面設(shè)護(hù)網(wǎng)，防止塊煤飛濺和滾落至行人側(cè)。
??????? （4）對盤式制動(dòng)器性能及皮帶各種運(yùn)行狀態(tài)下的制動(dòng)進(jìn)改造保障安全。改造項(xiàng)目包括：
??????? 1.溢流閥布置，本系統(tǒng)溢流閥設(shè)置在油泵與液控單向閥之間，既避免了系統(tǒng)不發(fā)生超壓超限的情況，又因?yàn)殡p重液單的作用而不會(huì)影響到系統(tǒng)的工作端。
??????? 2.4回路高可靠性制動(dòng)。將制動(dòng)副分成各不相關(guān)的4組（1#～4#回路）。無論是正常運(yùn)行還是停車制動(dòng)工況，4個(gè)回路制動(dòng)副同時(shí)失效的概率非常小，這就減少或避免了因誤制動(dòng)或關(guān)鍵時(shí)候不能制動(dòng)引起的惡性事故。
??????? 3.恒減速比例制動(dòng)。當(dāng)盤閘電控箱接到制動(dòng)信號（正常制動(dòng)或緊急制動(dòng)）后，電控箱依照PLC中不同的制動(dòng)程序進(jìn)行比例制動(dòng)（制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)力矩不同），電磁球閥（16）失電，大流量比例溢流閥（8）根據(jù)不同程序的設(shè)定賦值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的軟制動(dòng)，減小了剛性沖擊。
??????? 4.UPS不間斷電源實(shí)現(xiàn)突然斷電時(shí)的可控停車制動(dòng)。電控系統(tǒng)備有UPS不間斷電源，確保在重載突然斷電狀態(tài)下或緊急停車工況，能夠在不同載荷，不同運(yùn)行工況，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速度的安全制動(dòng)；
??????? 5. 瞬時(shí)工作制動(dòng)泵站。該制動(dòng)系統(tǒng)采用瞬時(shí)工作制，一避免動(dòng)壓保持松閘的長時(shí)工作制動(dòng)帶來高油溫引起液壓系統(tǒng)的泄露，溢流閥失效，油質(zhì)下降等故障, 降低能耗，提高設(shè)備使用壽命。
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