双轨移置式带式输送机系统性能优化

双轨移置式带式输送机系统性能优化

李朝泽

云南开远661601）（云南省小龙潭矿务局，

摘双轨移置式带式输送机的配合作业，根要：针对露天剥离半连续排土工艺，排土机、卸料车、驱动装置改造等方式，适应排土工艺和排土能据排土需要转场，末端带式输送机需要进行延伸、力。通过对机道建设平整、驱动装置提升改造、移设方式及胶带跑偏调整等手段，保障排土工艺的连续性，减少故障率，不断提高末端带式输送机的匹配能力和工艺连续性。双轨移置；技术改造；关键词：露天矿；带式输送机；移设方式中图分类号：TD528+.1文献标志码：BLIChaoze

文章编号：员远苑员原怨愿员远（圆园员9）04原园107-04Performanceoptimizationofdouble-trackmovingbeltvonveyorsystem

（YunnanProvinceXiaolongtanMiningBureau,Kaiyuan661601,China）

Abstract:Fortheopen-pitstrippingsemi-continuousdumpingprocess,thecooperatingoperationofdumpmachine,dumptruckanddouble-trackmovablebeltconveyor,accordingtotheneedofdump,theendbeltconveyorneedstobeextendedandthedriveprocess,reducethefailurerate,andcontinuouslyimprovethematchingabilityandprocesscontinuityoftheendbeltconveyor.Keywords:open-pitmine;beltconveyor;double-trackdisplacement;technicaltransformation;movemethod

deviceismodified,Suitableforsoildrainagetechnologyandcapacity.Bykvelingthemachineroad,liftingandreformingofthe

drivedevice,shiftingandsettingmodeanddeviationadjustmentoftherubberbelt,etv,toensurethecontinuityofthedump

受降雨、由于露天矿排土场经过多年排土积累，车辆碾压，地质松地表及地下岩层及次生结构破坏、软，机道变形较大，整机中心线直线度远大于设计标卸料车行走困难准，容易导致机架变形，钢轨扭曲，排土带式输送机需等问题，排土工艺需要适时调整，要延伸及动力提升改造，末端带式输送机不同于其他带式输送机，需要适时进行移设、延伸，对应的机道、部件也要进行技术改造。以布沼坝露天矿排土提出改工艺为例，对末端带式输送机工艺进行分析，进方法，提高排土工艺的稳定性。1工程概况隶布沼坝露天矿位于云南省开远市小龙潭镇，属云南省小龙潭矿务局；设计年开采能力13Mt/a,全年剥离量约为1800万m3，其剥离系统由电铲、挖收稿日期：2018-11-30

（1986—）本科，作者简介：李朝泽，男，助理工程师，现就职于云南省小龙潭2009年毕业于昆明学院机械专业，

矿务局机修总厂，从事露天矿设备技术工作。

排土机、排土场组掘机、汽车、破碎机、带式输送机、成。开采工艺如下：淤单斗-卡车-排土场间断开采工艺；于单斗-卡车-半移动式破碎站-带式输送机-年平均工作时间为排土机-排土场半连续开采工艺，均剥离生产量在40万m3左右[1]。每班运行不低于6h，5940h/a，系统三班制运行，月布沼坝露天煤矿龙桥排土场有2层排土平台，分别是龙桥1440m水平913带式输送机和龙桥1465m水平805带式输送机；2条末端带式输送机中：913带式输送机水平长度900m，驱动功率2伊率2伊460kW[2]。2存在的问题460kW，805带式输送机水平长度1050m，驱动功2.1末端带式输送机使用的驱动电机为老式电机，驱动设备和控制系统老旧故障率使用时间长、部分机械部件磨损及老化严重、质量大、经常出现漏油、高、耗能大；减速机体型大、异响等现象；整套驱动装置还需要稀油站供油润滑，·107·

第34卷第源期2019年愿月OpencastMiningTechnology露天采矿技术Vol.34No.源Aug.2019主要驱动控制油路多、漏油点多、结构复杂等问题，表1

名称电机减速机润滑系统联轴器控制系统

型号JRO-W（460KW）RH25MSZ80

设备见表1。带式输送机主要动力设备基本参数

规格尺寸

质量/kg51008500331.3688

备注转速988r/min速比14.692循环冷却额定力矩5.6kN·m

2825mm伊1187.5mm伊1755mm1200mm伊920mm伊1550mm

准630

1200mm伊1500mm伊2080mmLZG631OMRONAC220V

自耦变压器串电阻降压启动

带式输送机控制方式为自耦变压器串电阻降压自耦变压器降压启动。启动时对电网有一定的冲击，自耦变压器体积大，启动启动需要用到自耦变压器，需匹配专柜需要的空间大，而且受变压器发热影响，用移动式配电房。自耦变压器降压启动不能太频繁。启动使用于绕绕线转子电动机串电阻（频敏变阻器）而且电阻器发线转子电动机启动，适用于重载启动，热严重[3]。2.2排土场沉降和机道及附件变形机头落料点位置调整不到位，挡料板受冲击较大，变形严重，长期连续运行，物料过多、过大导致下料口堵料，落料点偏移过大，调整不及时，胶带也存在跑偏磨损、导料板变形等缺陷。2.4导料板、电机、减速机头架由机架体、转载漏斗、卸料小车和机头移设困难拉紧装置、机、联轴器、驱动装置架、驱动装置平台、滚筒等组成，是整机的核心部件。因组成部件多，结构复杂、外形大、质量重，加之现场地质松软，高低不平，需较大牵引力才能移设到位。卸料车由机架滚筒等组成，体、驱动装置、行走系统、用于配合排土机排料，且需要在钢轨上行走，下部由16个车轮支撑。移设胶带时，需先将卸料小车移设到位，之后再存在用胶带移设机移设钢轨、中间架及托辊等附件。移设困难，移设时间长等问题。3系统提升依据及思路《DT域、设计依据（A）型带式输送机设计手册》、《机械设计《带式输送机》、《带式输送机技术条件》手册》、《煤炭工业露天矿设计规范》、《煤矿安全规程》等国家及行业规范，并结合现场情况及为减少耗提高设备稳定性，能、降低设备故障率、保证胶带运输机延伸对驱动功率的提升需要进行技术改造，并符合以下要求：换性。统一性及良好的互1）设备改造应具备规范化、布沼坝露天矿属典型的温带性干旱-半干场地50年超越概率10%的地震动峰值加速旱气候，度为0.184g，对照地震基本烈度为VII度，现场环境多灰尘、物料易粘结[4]。排土场边坡不稳定，地基土质松软，承载能力差，排土场沉降压缩变形，边坡前缘开裂，易产生滑坡和泥石流等灾害，现有2条末端带式输送机长度较长，近1000m，机道高低起伏，地面开裂，整体平整度低，中间架安装在钢枕上，钢枕间距1.2m，钢枕与钢枕用43kg/m重轨连接，单根钢轨长度12.5现地面不平，m，用于卸料小车行走排料；导致部分钢枕无法落实机道面，在生产运行中，导致钢轨承受作用力，钢轨变现严重，加之移设不规范，导致钢轨损坏较快，变形报废率高、整机部件寿命较短，更换频率较高。2.3胶带跑偏和撒料堵料频现带式输送机移设后，相关施工工艺无法满足，造成设备主要部件的非正常损坏。带式输送机必须满足长期连续运行的要求，启动、运行和停机应平稳并安全可靠。现有胶带输送能力1800m3/h，物料粒度不大于准300mm，带宽1200mm，带速4m/s，调整胶带跑偏难度较大，调整困难，当胶带跑偏达到一定程度时，胶带会触发用于防偏的急停装置，造成作业系统停机，影响生产进程。低压变频驱动。2）带式输送机控制方式串电阻降压驱动改造为变频电机+联轴器+硬齿面减速器。3）驱动方式：4）现有剥离半连续系统进行改造，提高系统设备运行的可靠性，减少系统环节，增加系统运量。相关规范及标准。5）设备技术设计和施工图设计符合国家及行业·108·

第34卷第源期2019年愿月OpencastMiningTechnology露天采矿技术Vol.34No.源Aug.2019持续运行，振动、下均能安全、而不应有过度的应力、老化等问题。温升、磨损、腐蚀、可靠的加工制造技7）设备零部件应采用先进、6）所有设备均应正确设计和制造，在正常工况要，确定单条带式输送机水平长度按1200m进行驱动装置改造，驱动动力匹配。由单机拖动改为双机决定将驱动拖动。考虑胶带过长，胶带打滑的问题，提高摩擦力及使用寿命，滚筒面胶更换为陶瓷胶面，增加增面滚筒，增大传动滚筒包角，驱动装置底座进制作2个驱动装置平台。行改造，本着提高系统长期稳定性的要求，设备选用先减进、高效、质优的原则，取消原有的稀油站。电机、速机润滑系统均在设备内部运行。制作固定驱动装置座，减少运行晃动，保证设备运行的平稳性和可靠性。驱动装置改造前后对比见表2。4.2控制系统提升改造术，表面几何形状及公差配合符合国家标准。所有外节能、先进的产品，购配套件必须选用优质、并有生产许可证及产品检验合格证，严禁采用国家公布的淘汰产品。44.1优化方案通过设计计算，综合考虑下一步延伸的排土需表2

名称电机减速机制动器驱动装置平台驱动滚筒胶面

改造前JRO-W（460KW）SQZ630/301-23

浮动式人字型胶面

SZ80

驱动装置改造驱动装置技术改造前后对比

改造后

YBFJ400-4（500KW）M3PSF90（SEW）YWZ5/500/E201

固定式陶瓷胶面

备注

电机更换为低压变频调速三相异步电动机

更换后体积及质量减小约1/3更换为电力液压块式制动器

设计制作钢结构平台

带式输送机控制方式串电阻降压驱动改造为低压变频软驱动，PLC型号OMRONAC220V；电动机软启动器启动是目前很多带式输送机系统常用的启来改变电源电动方式，它通过改变可控硅的导通角，压，达到降压启动的目的。同时解决长距离胶带机控制系统中多电机驱动过程中的功率不平衡问题和大胶带机电控功率带式输送机软启动、软停车的问题，系统中应用变频器及PLC程序控制系统,有效的延长了胶带及胶带机机械系统的使用寿命[5]。低压变频软启动具备调速调整、速度控制、节能、提高生产工艺、电流冲击较小等特性，实现带式输送机安全平稳运行。4.3根据工程地质及水文地质勘察资料，及相关试机道平整线度不大于80mm，并应保证在任意25m长度内的偏差不大于5mm。4.4机头下料口改造撒料，整体结构变形现有下料口经常出现堵料，严重，挡料板、导料板更换频繁，并存在落料偏移，导进行了以下致胶带跑偏等缺陷，经过相关论证计算，几个方面的改造：1）更换挡料板。采用整体一次弯曲成型工艺加工，减少粘料积料隐患，钢板材质由普通Q235材质良更换为悍达HARDOX450耐磨板，其具备高韧性、适应恶劣工矿环境。好的弯曲和焊接性能，2）制作调整装置。挡料板安装位置制作为前后可调结构，最大可调范围360mm，板后面制作安装通过2个位置调节丝杆，可最大限度调整导料倾角，的调整，可满足不同大小，不同速度的物料快速通过，并适时调整挡料板前后安装位置，使物料落到下胶带中心位置。使用3）更换铁导料皮。现有导料皮为橡胶胶皮，水文地质特征，物验报告，综合地形地貌，地基特征，料特征，排土场堆置要素，堆积过程等确定，设立安具有防排洪措施，减少全距离。机道要求分层碾压，排土场的汇水，提高地质稳定性。根据现场测量控制坐标标高桩，白灰撒出路基推土机清理边线，压路机多次碾压，分层碾压之后，机道面，整体平整度符合规范及要求。分层夯实，压实系机道底层铺设煤矸石、碎石，数不小于0.9，表层铺设山砂，输送机全长中心线直中不可避免存在长度过长、过宽的问题，当带速过胶皮经常被挤压快，物料过多时，在物料的挤压下，胶带跑偏。现导料板外翻，离开运行胶带，导致撒料、材质为悍达HARDOX450耐磨板，采用一次成型板，每块2m，分段安装，与主板螺栓连接，与胶带间距·109·

第34卷第源期2019年愿月OpencastMiningTechnology露天采矿技术Vol.34No.源Aug.2019控制在5mm以内，可实现物料最大限度的出料，彻底4.5解决带出式料输口送积机料移撒设料问题。排土场工作面胶带机为端帮胶带机，移设方式为平行移设，移设机为320胶带移设机，额定输出功率235kW，提升力68.6kN，移设钢轨为43kg/m重轨。移设作业严格按照胶带机移设操作规程进行。移设作业前做好设备检查和准备工作，平整移设场地，消除高低不平现象，清除杂物，并画出与胶带机移设轴线、边线、以及移设第一次行走移动的明显标志线，夹轨器的操作利用推土机油缸来控制夹轨器的上升和下降，先操作一对滚轮，再操作另一对滚轮，实现一对滚轮的中心线对准钢轨头，通过推土机的前后或后退以及调整转向机构实现，夹轨器夹紧钢轨后，操作夹轨器人员撤离到安全位置，将钢轨提升200~300mm,移设时，沿预先做好的标志线路进行移设，钢轨提升高度不超过200mm.移设步距一般在70~500mm，钢轨的移设必须与机头、机尾同4.6步移带胶设[6]式带输跑。送偏机调上整托辊为吊挂式三节棍，规格型号准159mm伊465mm，下托辊为吊挂式二节梳形辊，规格型号准159mm伊700mm。通过调整托辊前后位置、机架位置及整机中心线偏移量，可解决皮带跑偏问题，同时在机道变形较大较严重的地段安装智能纠偏托辊，也取得较理想的效果；实现带式输送机运行时最大跑偏量不得超过带宽的5%，并充分考虑设备制造4.7及配套件选择对带式输送机跑偏的影响[7]。为机提高头架设备的和卸料正小常使用车移设，减小移设时间，提高利用率。考虑整体移设的方案，根据施工方案选择路线，平整路面，迁移的道路应坚实、光滑，必要时用推土37-机、板棱椎角52-1770压路机来连接处，均最修用小破复、夯实。迁移的主钢丝绳为6伊木板断拉隔开力，避1410免损kN伤，钢钢丝丝绳绳与此次钢迁320移用1台小松D275A推土机为牵引设扣连推接土，用机为1台助力设备破D275推土碎机机做尾主部牵连引接设备，处用备，M561台迁移卸速度不得超过2m/s，现场设1名指挥，负责迁移过程中人员及设备的指挥及调度[8]。5实施效果通过实施系统提升方案后，带式输送机生产能·110·

力和效率得到大幅提高，产量大幅增加，控制系统采用PLC低压变频控制方式，系统大为简化，系统稳定性大幅提高，故障率大幅降低，机头架驱动装置改造后，整体结构强度大幅提高，在长期性的移设过程中，变形影响较小。动力经过提升改造后匹配度高，适应经常性的胶带延伸，在移设过程中，严格遵守移设操作规程，相关零部件损坏率大幅降低，使用时间延长，排土机、卸料车、带式输送机的连续配合排土工艺得到最大限度的潜能发挥。同时通过科学管控，集中控制，科学调度等手段，带式输送机综保系统，跑偏，撕裂、打滑、堵料、急停等系统装置运行平稳，配置齐全，较好的保护设备安全平稳运行，系统性能大幅提升，故障停机次数降低35%以上。6结语双轨移置式带式输送机，作为末端带式输送机，需要行走卸料小车，参与排料作业，工况复杂，存在较多不确定性，直接关系到排土工艺的最终完成，通过分析双轨式移置式带式输送机存在的问题，提出解决方案，取得较好的工艺价值和经济价值，具有一定的推广运用意义。参考文献：员］王堂娃，徐振尧，

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圆］昆明煤炭设计研究院援云南省小龙潭矿务局五期扩建

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源］

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缘］高玉萍援低压变频器在超长距离大功率带式输送机中

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愿］刘煜，刘杰援露天矿破碎站移设工艺的研究［允］援露天采

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【责任编辑：陈

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