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带式输送机转弯装置的设计与应用

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1232020年第2期

带式输送机转弯装置的设计与应用

罗 彬

（大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿，山西 大同 037016）

摘 要 针对晋华宫矿井下运输一区传统带式输送机在巷道中无法实现角度转弯的问题，设计了一种带式输送机转弯装置。该带式输送机转弯装置可以实现在巷道转弯处增设任意角度皮带机，有效提高了带式输送机的应用范围，为实现煤矿高产高效安全开采奠定了基础。关键词 带式输送机 转弯装置 设计应用中图分类号 TD528+.1 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2020.02.047

Design and Application of Belt Conveyor Turning DeviceLuo Bin(Jinhuagong Coal Mine, Datong Coal Mine Group Co., Ltd., Shanxi Datong 037016)

Abstract: In order to solve the problem that traditional belt conveyor can not realize angle turning in the tunnel, a turning device of belt conveyor is designed. The turning device of the belt conveyor can add any angle belt conveyor at the turning of the roadway, effectively improving the application scope of the belt conveyor, and laying a foundation for the realization of high-yield, high-efficiency and safe mining of the coal mine.Key words: belt conveyor turning device design and application

收稿日期 2019-08-26作者简介 罗彬（1991-），男，汉族，山西怀仁人，助理工程师，本科，煤矿技术员，研究方向：带式输送机。同煤集团晋华宫矿是一座开采了近60年的现

代化矿井，随着该矿煤炭资源的枯竭，煤矿方较为

重视开采设备的重复投入、降低运输成本、提高不

规则煤炭回收率等问题。在进行煤矿井下工作面及

运输巷道的设计时，重点会利用现有巷道进行重复

运输使用。该煤矿以往的带式输送机在巷道的转弯

处无法继续进行延伸，一般是采用增加带式输送机

的串联搭接来实现运输系统的连续性，在增加了设

备投入的同时还带来了一定的安全隐患。因此从各

方面情况来讲，都必须进行相应的改造设计。技术

人员通过调研，设计了一款带式输送机转弯装置，

用来解决井下巷道转弯处的延伸问题。该转弯装置

在5716工作面运输巷道和2716探巷转弯处进行了

实践应用，效果理想，可以实现巷道的任意角度拐

弯，达到方便运输、提高效率、降低成本的目的[1]。

1 工程概况

晋华宫矿二采区8716工作面煤柱1风巷有运煤要求，设计采用5716工作面运输巷道进行煤料的

运输作业。5716工作面运输巷设计长度620m，与2716探巷两者的夹角45°。根据晋华宫矿以往的运

输设备设计安装要求，在5716工作面运输巷道和2716探巷一共需要布置2台40t的刮板运输机、1

台带式输送机才能满足运输要求。从运输成本的角

度考虑，煤矿技术人员提出在运输巷道的转弯处设

计安装带式输送机转弯装置来完成皮带的转弯工作。

根据5716工作面运输巷道和2716探巷转弯处的实

况，设计了一种带式输送机转弯装置，通过安装、

调试、试运行等过程，该带式输送机转弯装置能较

好地完成设计任务，并创造了较好的经济效益[2]。

2 带式输送机转弯装置的设计

2.1 带式输送机转弯装置组成分析

针对带式输送机的转弯需求设计了转弯装置，

该装置的结构组成如图1所示。转弯装置主要是由

滚筒、钢球体、万向球座、连接螺栓四大部分组成。

从图1可知，将钢球体镶嵌在万向球座中，采用连

接螺栓将万向球座固定在滚筒的表面，这样就形成

了一种万向球的表面。将万向球的表面作为带式输

送机皮带传递的支撑面，构成了带式输送机万向滚1242020年第2期

筒转弯装置[3]。

图1 带式输送机转弯装置的结构组成图2.2 带式输送机转弯装置的工作原理分析

当在巷道转弯处有需要转弯变向的传送皮带经

过时，在滚筒表面就会以滚筒表面镶嵌的万向球做

为支撑面进行传送运行。在这个过程当中，转弯装

置的滚筒发生转向的时候也会带动万向球一同发生

转动，但同时万向球还有其自身的转动过程，而自

身的转动过程可以有效地降低拐弯时皮带的摩擦

力，实现皮带的变向拐弯作业[4]。带式输送机转弯

装置工作时的状态示意图如图2所示。

图2 带式输送机转弯装置工作状态示意图2.3 带式输送机转弯装置安全运行的技术措施

为了有效保障该带式输送机转弯装置在工作期

间能安全运行，保障皮带机转弯作业的顺利进行，

制定了相应的安全运行技术措施。

（1）转弯装置的安装必须牢固。在带式输送

机转弯装置的安装过程中，采用打地锚的方式将转

弯装置固定在巷道底板上，以免带式输送机在长期

的工作时间后使得转弯皮带交心位置发生变化，从

而造成皮带的跑偏故障，引起煤料的洒落现象。

（2）要对转弯装置的滚筒和钢球部件进行检

查和维修。带式输送机在工作状态时，技术人员要

有意识地对转弯装置处的滚筒和钢球的运行情况及

灵活性进行有效的检查，并做好润滑油和松动液的

喷注工作。

（3）在巷道带式输送机的拐弯处设置相应的

拉线急停保护。当带式输送机在工作期间发生安全故障后，及时通过拉线急停保护停止带式输送机工

作，及时处理安全故障，等待安全故障解除后再恢

复带式输送机运转。

（4）在转弯装置左、右、后三方都必须安装

安全防护网进行隔离。通过在左、右、后三方设置

的金属网对转弯装置所在区域进行保护，防止其他

人员闯入导致带式输送机安全事故的发生[5]。

3 实践及经济效益分析

晋华宫矿井下运输一区5716工作面运输巷道

拐弯处的带式输送机按要求安装了转弯装置，经调

试试运行，当前的运行应用效果比较理想。带式输

送机在物料运输的重负荷情况下，皮带机的启动、

运行过程都比较平稳，无皮带跑偏、撕裂现象的发

生，有效地保障了该巷道物料的安全、稳定、连续

运行。

同时该带式输送机转弯装置的应用产生了较好

的经济效益。该运输巷道采用转弯装置，可以少投

入2部40t的刮板运输机，节约资金约30万元/年；

因减少设备的投入节约电量消耗约20万元/年；转

弯装置的应用可减少岗位工作人员8人，每年节约

人工费用约50万元。总体上，该带式输送机转弯

装置的应用每年可为企业创造100万元的效益，起

到了较好的减员增效的作用。

4 结语

晋华宫矿运输一区5716工作面运输巷道转弯

处采用带式输送机转弯装置后，解决了晋华宫矿带

式输送机的大角度转弯作业的技术难题。采用一套

带式输送机转弯装置就可以满足巷道不同拐弯角度

的使用要求，在安装时几乎不受巷道施工现场的影

响。转弯装置可以多次回收应用，有效地提高了设

备的应用效率，同时解决了井下不规则煤炭资源的

开采及运输问题，为实现晋华宫矿高产高效安全开

采奠定了基础。

【参考文献】［1］ 王长青，郭志刚.煤矿皮带机转弯装置曲率半径分析与研究[J].内蒙古煤炭经济，2019（04）：37-38.

［2］ 袁江峰.井下水平小角度拐弯带式输送机安装工艺研究[J].能源技术与管理，2016，41（01）：108-109.

［3］张军，刘小刚，邹沙沙.万向拐弯滚筒在任意角度巷道的使用[J].能源技术与管理，2015，40（05）：（下转第137页）1372020年第2期

断层处的垮落带高度：1.42×Hk=9.68m。

7煤采空区水溃入井下的条件是采动引起断层

处的垮落带发育高度接近或进入7煤采空区，断层

处导水裂缝带高度：1.42×Hlimax=44.24m。

断层处防水安全的保护层厚度见表4。表4 保护层厚度计算表

垮落带高度/m导水裂缝高度/m防水安全煤岩柱高度/m保护层厚度/m保护层厚度与采厚比值9.68153.10143.42128.05

44.24153.10108.8697.19

从表中可见，防溃水（防砂）煤岩柱保护层厚

度144.42m，保护层厚度是采厚的128.05倍，大于

按规范中选取保护层厚度应为采出厚度的3倍，采

后不能致使7煤层采空区积水沿断层采动破坏通道

溃入1501回采面；断层处的防水安全煤岩柱保护

层厚度108.86m，是采出厚度的97.19倍，大于按

规范中选取保护层厚度应为采出厚度的6倍，采后

不能使7煤层采空区水沿断层采动破坏通道导入至1501工作面。

断层处的采动破坏不会引起7煤层采空区积水

溃入或导入1501回采工作面，但受采动破坏的断

层的渗透性将增加，在断层处可能出现滴水现象，

采动破坏导水裂缝将进入15-1煤上覆的粗砂岩岩层，

工作面的涌水量将明显加大。2.3 钻孔引起导水的可能性分析

该区域共有4个钻孔，分别是86602、87603、333、84号钻孔。其中86602钻孔位于工作面内距

停采线160m处，该处7煤未回采；87603钻孔位

于工作面距切眼840m处运顺侧，与W1707采空区

积水平面距离80m，与W1703采空区积水平面距离100m；333钻孔位于工作面外紧靠运顺，与W1701

采空区积水平面距离68m，与W1703采空区积水

平面距离83m。以上钻孔在7煤部位均未回采，1501工作面回采覆岩移动破坏，7煤煤岩体处于整

体弯曲状态，所以86602、87603和333不可能成

为7煤老空水溃入的通道。84钻孔位于工作面中部

距切眼112m。该钻孔终孔位置为14煤，该处14煤

与15-1煤的间距由14煤和15-1煤底板等高线计算为29.25m。按本矿采动覆岩破坏实测资料计算1501工

作面采动导水裂缝带发育高度未达到14煤，但按规

程附录计算公式算采动导水裂缝已进入14煤。钻孔84如没进行封孔处理将成为7煤采空区水导入通道，

但从封孔资料查得该钻孔在W1703工作面已封孔，7煤层采空区水不会沿84钻孔导入1501工作面。

3 结论

通过对小青矿1501工作面可能的导水通道分

析计算认为，采动的导水裂缝、断层和钻孔均不能

成为该工作面的导水通道，因此1501工作面不受

上覆的7煤层老空水威胁。

【参考书目】［1］ 国家安全监管总局，国家煤矿安监局，国家能源局，等.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范: 安监总煤装〔2017〕66号[A].（2017-05-17）. http://www.safehoo.com/Laws/Notice/201707/488619.shtml.

［2］ 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水细则：煤安监调查〔2018〕14号[A].（2018-06-04）.http://www.chinacoal-safety.gov.cn/gk/tzgg/201807/t20180702_217390.shtml.

149+191.

［4］ 陈诗.皮带机拐弯传动装置的应用及其日常维护（上接第124页）[J].河南科技，2014（23）：89.

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平面转弯带式输送机在烟草制丝线上的应用设计

平面转弯带式输送机在烟草制丝线上的应用设计

维普资讯 同　Ｌ

．＿－＿＿＿＿＿＿Ｊ　设计计算　

设备的冲击，设备寿命得以延长，电气控制更为简单。　

新型平面转弯带式输送机４如图２（ｂ）所示由驱动装　

置６、张紧装置１、托板５、机架２、曲线导轨４、滚轮副３和　

输送带７等组成，其中驱动装置为一台减速电机，安装在　

平面转弯带式输送机的出料端，用于驱动传动滚筒来牵　

引输送带，装有滚轮副３的输送带７沿着曲线导轨４做　

逆时针９０。圆周闭环运动，从而实现附着于输送带上烟包　

的转向输送。　

３平面转弯带式输送机的工作原理及实现方法　

在带式输送机中，输送带既是承载体也是牵引体。在　

输送带的张力作用下，直线带式输送机的输送带单元的　

受力和转弯输送带单元的受力情况如图３所示，直线输　

送带单元两端所受的张力（　＋△　，　）及支撑托板作用于　

输送带上摩擦力　是作用在同一直线上的见图３（ｆｔ．），单　

元上的各力是平衡的（针对恒速输送）。而由如图３（ｂ）中　

所示，在设备运行中，转弯输送带单元两端所受的张力　

（ｎ△　，　）和支撑托板作用于输送带上摩擦力　，将组合　

产生一个向心合力　。如果输送带和烟包在１／４圆周旋转　

运动中所产生的离心力　小于向心合力　，便会产生一　

个使输送带和烟包向转弯段内侧偏移的力，如果未采取　

任何防范措施，该力始终大于零，势必将输送带和烟包向　

转弯段内侧偏移，结果会损伤输送带，不能使设备正常工　

作。常见的解决方案是改变转弯带式输送机托辊组结构　

或改变托板布置倾斜角度来提高输送带的内曲线，通过　

输送带和烟包的重力分力来产生一个较大的离心力，来　

平衡输送带单元所产生的向心合力　。但是在实际运用　

中，烟包的规格重量是变化的，托板布置倾斜角度究竟要　

设计到多少才合适，很难量化。而且即使采用了这种办　

法，由于内曲线被抬高了，有可能导致烟包向外侧滚动造　

成散料。而本文所述的平面转弯带式输送机采用了另外　

一种办法来解决内侧偏移力用于实现转弯输送。如图４　

胶带输送机大功率连续转弯装置在煤矿生产中的应用

胶带输送机大功率连续转弯装置在煤矿生产中的应用

２０１２年第９期　煤炭　工程　胶带输送机大功率连续转弯装置　在煤矿生产中的应用　李振安　（充矿集团有限公司济宁三号煤矿，山东济宁２７２１６９）　摘要：为实现两相邻工作面共用一个胶带输送机机头硐室，减少巷道施工量，提高资源回　收率，同时解决地质条件复杂，工作面胶带运输巷难以呈直线布置带来的设备占用量大的难题，　文章介绍了连续转弯装置在５３　０５（北）工作面的实际应用，表明转弯装置简化了煤流运输系统，　提高了煤炭资源的回收率，减少了设备占用量，降低了工人劳动强度，增加了矿井经济效益，对　建设节约型矿井具有重要的意义。　关键词：胶带输送机；大功率；连续转弯；装置　中图分类号：ＴＤ５２９　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—０９５９（２０１２）０９—０１　１７．０３　１概述　济宁二三号煤矿作为巾同第一座立井开拓年设计生产能　力５００万ｔ的特大型现代化矿井，在开拓布局上采用了全煤　巷布置方式，即：开拓大巷沿煤层倾斜方向布置在煤层中，　在大巷的两侧直接布置条带Ｔ作面。为厂保护开拓大巷，　工作面停采线距开拓大巷保持了一定距离。这样，两相邻　工作面辅助运输巷外段可以共用，但是胶带输送机运输巷　及胶带机头硐室和溜煤眼难以共用。当胶带运输巷必须布　置在已采丁作面的邻近侧时，还存在着两相邻大断面机头　硐室难以支护等问题，这种情况因需要留设更宽的煤柱和　施工困难、成本增加而难以接受。为减少巷道施１一量，提　高资源回收率，利用老巷回采时，胶带输送机义难以呈直　线布置。　在地质条件较复杂的矿井和采区，为了提高煤炭资源　回收率，Ｔ作面往往需要转向布置，造成了运输巷不是直　线运输，这样在胶带输送机布置上需要多部输送机搭接使　用，才能完成煤炭的运输，存在设备占用多、装机容量和　设备维护量增大、工人劳动强度大、运行成本高等缺点，　所以研究一种可靠的ｌＩ：作面巷道胶带输送机连续转弯输送　装置很有必要。　大功率胶带输送机连续转弯输送装置的应用是兖州煤　业股份有限公司济宁　号煤矿根据现场生产条件需要提出　的，所有的部件必须满足主机的需求。通过胶带输送机连　续转弯输送装置的成功应用实现运输系统的简单化，对优　化巷道的开拓布置方式、减少巷道的开拓量、提高采　资　源回收率、降低生产成本都有积极意义。该装置在济宁ｊ　号煤矿５３　０５（北）工作面进行应用。　５３　０５（北）工作面位于五采区的西北部，东临５３　【】４　（北）＿Ｔ作面（已回采），西临５３　Ｏ６（北）工作面（已回采），　设计停采线向北距西辅巷巷中８０ｍ。根据相邻工作面矿压　显现情况，东侧不适合作胶带运输巷，确定５３　０５（北）胶　带运输巷与原５３　０６（北）胶带运输巷净煤柱３．０ｍ。为了充　分利用原５３　０６（北）机头硐室、溜煤眼，减少巷道工程量，　不再施＿Ｔ与西部辅运巷、西部回风巷、西部回风巷联络巷　小煤（岩）柱立交的机头硐室，确定５３．Ｆ　Ｏ５（北）胶带运输巷　胶带输送机采用小角度拐弯布置方式，此种布置方式可少　施＿丁巷道工程量８０．０ｍ、一个机头硐室、一个溜煤眼、二三　个小煤（岩）柱立交，同时，可以减少一部胶带输送机与一　部刮板输送机搭接运输。巷道胶带运输巷布置情况如图１　所示　北　鬃　１＜　熟　靶　囊　陋　娌　姻　互　箍　旧　簿　箍　６。４０　５３　Ｆ０５（￣Ｌ）　工作面　５３Ｔ０６（￣Ｌ）　胶带运输巷　５３下０５（北）　胶带运输巷　５３Ｔ０６（￣Ｌ）　工作面采空区　图１　５３　０５（北）胶带运输巷布置图　２设备配套　济宁三号煤矿综放工作面配套胶带输送机型号为　收稿日期：２０１１—１１—１９　作者简介：李振安（１９８３一），男，山东寿光人，工程师，双学士，主要从事煤矿生产管理Ｔ作。　

大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书

大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书

大倾角带式输送机设计、计算及使用说明书

前 言

带式输送机是一种输送松散物料的主要设备，因其具有输送能力大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特点而被广泛应用于港口、码头、冶金、热电厂、焦化厂、露天矿和煤矿井下的物料输送。

随着煤炭工业科学技术的不断进步与发展，我国的带式输送机设计研究技术及带式输送机专业制造技术都已接近了国际水平，但与世界先进工业国家比较仍存在一定差距，有待于进一步努力。

目前，普通带式输送机已经在矿山得到了普遍的应用。但由于目前形成系列化的带式输送机运输倾角一般在18°以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用收到一定范围的限制。而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。

而且大倾角带式输送机在提升高度相同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。

大倾角带式输送机在各行业中的广泛应用，充分显示了其优越性和经济性。在国外矿山运输应用大倾角输送机已相当普遍，露天矿、地下矿、隧道工程竖井等均有用大倾角输送机提升和垂直提升，应用较多的是波状挡边输送机和压带式输送机，输送能力也大。

在国内，由于深槽形带式输送机具有结构简单、运行成本低的特点，使其在矿山运输、矿井提升、煤矿井下输送等场合有着广阔的应用前景。

深槽形带式输送机深槽形带式输送机的倾角一般在30°以下，国内的研制开发正处于发展阶段，生产的机种有上下运带式输送机，带宽800 ～1 200 mm，运量500 t/ h ，倾角18～28°。主要研制单位有沈阳起重输送机械厂、煤炭科学研究总院上海分院等单位。另外前苏联、美国、英国都在研制。

尽管目前正在应用的各种大倾角输送机都存在各自的不足之处，然而作为一种新型运输设备，在其发展和应用的初期存在一些问题，是可以想象的。作为一种集众多优点于一身的输送设备，必将随着某些技术问题的解决，而对矿山的开拓、生产以及矿石成本等方面产生积极的影响。可以预见，大倾角带式输送机必将成为21世纪矿山运输设备的重要组成部分。

带式输送机的选型设计与应用

带式输送机的选型设计与应用

同　煤　科　技　ＴＯＮＧ　ＭＥＩ　ＫＥＪＩ　第１期（总第１３５期）　２０１３年３月　

带式输送机的选型设计与应用　

马兴利　

摘要根据原始数据及工作条件对胶带输送机进行选型设计，通过选取合理输送带、驱动滚筒、电动机　

等，提高煤矿运输效率和保障员工人身安全。　

关键词带式输送机；输送机选型；输送带；托辊；电动机；滚筒；拉紧装置　

中图分类号ＴＤ５２８￣．１　文献标识码Ａ　文章编号１０００—４８６６（２０１３）０ｌ一００４２—０５　

１带式输送机的特点及技术现状　

目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到主要　

技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：　

（１）设备大型化。其主要技术参数与装备均向着　

大型化发展，以满足年产３００万ｔ－５００万ｔ以上高产　

高效集约化生产的需要。　

（２）监控综合化。应用动态分析技术和机电一体　

化、计算机监控等高新技术，采用大功率软启动与自　

动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地　

降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率　

高。　（３）技术先进。采用多机驱动与中间驱动及其功　

率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行　

长度在理论上不再受限制，并确保了输送系统设备的　

通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。　

ｌ（４）新型、高可靠性关键元部件技术，如包含　

ＣＳＴ等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装　

置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装　

置、快速自移机尾等。　

国外输送机技术的现状：国外皮带输送机技术的　

发展很快，其主要表现在２个方面：一方面是皮带输　

送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角皮带　

输送机、管状皮带输送机、空间转弯带式输送机等各　

种机型；另一方面是皮带输送机本身的技术与装备有　

了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大　

型皮带输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是　

开发应用于带式输送机的动态分析与监控技术，提高　

了带式输送机的运行性能和可靠性。　２带式输送机的设计计算