楊秀明，唐飛勇，高忠民，李壽山，黃衛(wèi)文

(1.貴州開磷(集團(tuán))有限責(zé)任公司，　貴州 貴陽　550000；2.化工部長沙設(shè)計(jì)研究院，　湖南 長沙　410116)

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開磷集團(tuán)井下大傾角膠帶提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

楊秀明1，唐飛勇2，高忠民2，李壽山2，黃衛(wèi)文2

(1.貴州開磷(集團(tuán))有限責(zé)任公司，貴州 貴陽550000；2.化工部長沙設(shè)計(jì)研究院，湖南 長沙410116)

開磷集團(tuán)因生產(chǎn)規(guī)模提高需增加礦井的提升能力，設(shè)計(jì)考慮將已建設(shè)完成的2#回風(fēng)斜井(傾角為25.3°)改造為膠帶提升斜井。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，對(duì)大傾角膠帶提升系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。大傾角膠帶提升不僅可以減少巷道斷面，降低掘進(jìn)長度，還節(jié)省了基建投資，具有較好的經(jīng)濟(jì)效果。

大傾角膠帶；提升系統(tǒng)；磷礦山；設(shè)計(jì)應(yīng)用

1　工程概況

開磷集團(tuán)沙壩土礦原設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為120萬t/a，陸續(xù)形成了膠帶斜井提升(礦石和廢石混合提升)系統(tǒng)及材料、人員和設(shè)備輔助運(yùn)輸系統(tǒng)、南北兩翼壓入式通風(fēng)系統(tǒng)，中段排水系統(tǒng)等開拓系統(tǒng)。后因集團(tuán)公司發(fā)展需要，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模提升為350萬t/a，原來完成的200萬t/a的膠帶斜井提升系統(tǒng)已不能滿足需要，需增加新的礦廢提升能力。經(jīng)分析研究，確定將原設(shè)計(jì)并已建設(shè)完成的2#回風(fēng)斜井(傾角為25.3°)改造為膠帶提升斜井，作為新增提升能力的改造井巷。本礦區(qū)原形成的膠帶提升傾角均為12°，對(duì)于建設(shè)傾角為25.3°的提升膠帶無類似礦山可借鑒的參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)，本次工程設(shè)計(jì)具有探索性和創(chuàng)新性。

2　設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)踐

2.1大傾角膠帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)條件

(1) 傾角：25.3°。2#回風(fēng)斜井傾角為25.3°，設(shè)計(jì)以該回風(fēng)斜井作為膠帶提升斜井。

(2) 運(yùn)輸能力：250萬t/a。因集團(tuán)公司發(fā)展需要，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模提升，需新增提升能力。經(jīng)綜合考慮確定大傾角膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力為250萬t/a。

(3) 運(yùn)輸物料：磷礦石。

(4) 井巷斷面特征：寬4.5 m、墻高1.5 m(地坪厚0.2 m，C20砼)、三心拱、全斷面鋼筋網(wǎng)噴射砼支護(hù)(巖性為紫紅色頁巖，C20噴射砼厚0.12 m)。

2.2設(shè)計(jì)中考慮的主要計(jì)算因素

采用膠帶輸送機(jī)提升物料，需要經(jīng)濟(jì)合理地設(shè)計(jì)出膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)當(dāng)中要精確計(jì)算相關(guān)因素，充分了解設(shè)備的要求和相關(guān)參數(shù)。設(shè)計(jì)中考慮的主要計(jì)算因素為：運(yùn)輸物料塊度；物料動(dòng)、靜安息角；皮帶運(yùn)行速度、帶寬、功率、輸送能力；運(yùn)行安全參數(shù)。

根據(jù)計(jì)算得出相關(guān)的參數(shù)為：

(1) 提升高度292 m；

(2) 礦石塊度≤200 mm，松散體重2.07 t/m3；

(3) 膠帶寬1 m，運(yùn)行速度2.5 m/s，最大運(yùn)量600 t/h；

(4) 膠帶型號(hào)ST-2500(凸形花紋帶)，帶強(qiáng)2500 N/mm；

(5) 驅(qū)動(dòng)方式雙機(jī)雙滾筒驅(qū)動(dòng)；

(6) 整機(jī)全長696 m；

(7) 電機(jī)功率2×500 kW；

(8) 減速機(jī)速比40。

2.3大傾角膠帶提升斜井的主要特征

(1)本次設(shè)計(jì)為25.3°。傾角加大，降低了相同高差下的斜井井巷工程掘進(jìn)長度，節(jié)省基建投資。

(2) 巷道斷面面積減少，墻高較普通膠帶提升的井巷斷面墻高降低了700 mm。掘進(jìn)工程量小，降低了斜井開掘費(fèi)用。大傾角膠帶斜井巷道斷面如圖1所示。

(3) 可以降低斜井的井巷工程量。井下布置大傾角膠帶斜井可以減少斜井的井巷工程量，降低井巷建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用，并且給運(yùn)輸提升系統(tǒng)的布置帶來便利條件。

(4) 因長度減小,可降低設(shè)備投資費(fèi)用。

圖1　大傾角膠帶斜井井筒斷面

3　結(jié)　語

膠帶運(yùn)輸目前在礦山得到了普遍的應(yīng)用，其運(yùn)輸能力大、自動(dòng)化程度高、操作簡單、污染小，并且具有節(jié)省能源、人力以及運(yùn)輸費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的歡迎，但普通膠帶運(yùn)輸由于傾角的影響，應(yīng)用范圍受到了一定的限制。而大傾角膠帶運(yùn)輸在提升高度相同的情況下，所占地面空間和井巷長度都較少，并且具有普通膠帶運(yùn)輸?shù)乃刑攸c(diǎn)，投資成本低，在生產(chǎn)運(yùn)輸中越來越受到重視。

[1]GB50086-2015.巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范[S].[2]張富民,潘燮,常林彝,等.采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)(3)井巷工程卷[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1989.[3]張伶年.柴山鉬鉍鎢多金屬厚大礦床開采技術(shù)研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2016,36(03):9￣13.[4]李光布,王根寶.礦用大傾角膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)及現(xiàn)狀[J].化工礦山技術(shù),1994(2):40￣43.[5]劉雪平.大傾角帶式輸送機(jī)研制狀況[J].煤礦機(jī)械,2000(1):3￣5.[6]姚炯,帥昌林.柿竹園柴山井下膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2013,33(01):92￣94,120.

2016￣07￣08)

楊秀明(1965-)，男，貴州湄潭人，工程師，從事礦山技術(shù)管理工作,Email：yang7588989@sina.com。