逯文強(qiáng)

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán) 塔山煤礦，山西 大同 037000）

帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的一種主要運(yùn)輸設(shè)備，在采區(qū)平巷、采區(qū)上下山、運(yùn)輸大巷及井口運(yùn)輸走廊及地面生產(chǎn)系統(tǒng)等場(chǎng)所有著廣泛的應(yīng)用。煤礦現(xiàn)階段使用的固定式膠帶機(jī)大部分使用鋼絲繩芯膠帶，鋼絲繩芯膠帶廣泛用于煤礦提升設(shè)備中，主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度大、阻燃、運(yùn)輸能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是鋼絲繩膠帶單位重量大，安裝過(guò)程中不易搬運(yùn)，更換膠帶時(shí)間長(zhǎng)以及膠帶接頭膠接（熱硫化）工藝復(fù)雜。鑒于此，塔山礦研究制定了履帶牽引連續(xù)換帶技術(shù)，提高換帶效率。

1 概 況

塔山礦二盤(pán)區(qū)1.6 m頭部皮帶全長(zhǎng)4 900 m，由于盤(pán)區(qū)皮帶搭接點(diǎn)多，煤質(zhì)較硬且易受大塊矸石沖擊等特點(diǎn)，現(xiàn)所有帶面中間位置上覆蓋膠薄僅剩1～2 mm，全部露橫向尼綸繩；皮帶大面積漏鋼絲繩，部分皮帶2/3存在大面積漏繩情況，修補(bǔ)進(jìn)度跟不上，且大面積修補(bǔ)、干膠耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，致使檢修超時(shí)；皮帶上覆蓋膠磨損嚴(yán)重，漏繩，經(jīng)煤泥水腐蝕后，鋼絲繩原膠脫落，銹蝕，極易發(fā)生戧繩、貫穿等惡性事故，需要對(duì)該4 900 m皮帶進(jìn)行更換，新皮帶的技術(shù)參數(shù)如下：

2 履帶牽引連續(xù)換帶技術(shù)

帶式編送機(jī)膠帶的更換是一項(xiàng)非常繁重的勞動(dòng)。傳統(tǒng)的換帶方法是預(yù)先采用硫化工藝融合新老膠帶，絞車(chē)牽引硫化后的新老膠帶進(jìn)行放帶更換。該方法的需要消耗大量的人力物力、施工周期較長(zhǎng)、危險(xiǎn)性較大。履帶連續(xù)牽引裝置具備結(jié)構(gòu)緊湊、安快速、操作簡(jiǎn)便、使用安全可靠等優(yōu)勢(shì)，解決傳統(tǒng)換帶技術(shù)缺陷。

本次塔山礦井下二盤(pán)區(qū)1.6 m一部強(qiáng)力皮帶機(jī)更換4 900 m膠帶采用的主要方法是履帶連續(xù)牽引裝置牽引上層舊膠帶出膠帶機(jī)，新膠帶經(jīng)上層膠帶入膠帶機(jī)，在機(jī)頭段驅(qū)動(dòng)電機(jī)至聯(lián)巷70 m巷道較寬位置疊放新膠帶連接，在聯(lián)巷口后約5 m進(jìn)入膠帶機(jī)機(jī)架與上層舊膠帶連接，繞機(jī)頭卸載滾筒至機(jī)尾滾筒后履帶連續(xù)牽引裝置吐出，舊膠帶經(jīng)卷帶裝置成卷后，用鏟板車(chē)回運(yùn)。具體更換工藝如圖1所示。

圖1 換帶工藝示意Fig.1 Belt change process

該履帶牽引連續(xù)換帶裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)履帶牽引完成膠帶連續(xù)更換，主要組成包括上下鎖帶機(jī)構(gòu)、上下層履帶機(jī)構(gòu)、上下帶速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)、電控箱、液壓泵站等。

（1）上下鎖帶機(jī)構(gòu)采用液壓油缸和蓄能器對(duì)皮帶的恒壓夾緊，在不傷皮帶的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)依據(jù)皮帶厚度對(duì)皮帶實(shí)施恒壓夾緊，并通過(guò)壓力傳感器對(duì)壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，依據(jù)壓力變化自動(dòng)補(bǔ)壓；采用“液壓松閘、彈簧抱閘”工作方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備斷電或者故障期間對(duì)皮帶的鎖緊。

（2）上鎖帶機(jī)構(gòu)牽引舊膠帶、下鎖帶機(jī)構(gòu)控制下放新膠帶，按編制的PLC控制程序以“舊帶牽新帶”的原理實(shí)現(xiàn)皮帶快速更換。

（3）上下帶速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置過(guò)速保護(hù)裝置，出現(xiàn)失速問(wèn)題能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)剎車(chē)，并且該檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算皮帶通過(guò)長(zhǎng)度。

（4）電控采用PLC控制，設(shè)置檢修模式和自動(dòng)模式2種操作方式，方便快速安全更換皮帶。

3 換帶施工工序和流程

3.1 施工工序

施工前準(zhǔn)備—新膠帶硫化、疊放—搭設(shè)履帶機(jī)鋼架支柱—安裝履帶連續(xù)牽引換帶及卷帶機(jī)—舊膠帶斷頭—新舊膠帶接頭—更換膠帶—硫化合環(huán)頭—恢復(fù)、試車(chē)

3.2 停產(chǎn)前準(zhǔn)備工作

（1）在機(jī)頭70 m處膠帶巷聯(lián)巷口選擇合適位置安裝18.5 kW回柱絞車(chē)1臺(tái)，用于疊放新膠帶及牽引頭。

（2）制作硫化平臺(tái)，根據(jù)硫化工藝及硫化接頭位置，制作組裝平臺(tái)，其中1套位于硫化新膠帶，1套位于新舊膠帶接頭及合環(huán)頭。

（3）膠帶硫化、疊放。在聯(lián)巷至機(jī)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)段70 m較寬巷道硫化連接并疊放，疊放成一垛，疊放長(zhǎng)度約60 m，5 100 m膠帶約疊85層，疊放高度約1.5～1.7 m，為保證新膠帶疊放整齊及保持一個(gè)垂直高度，需制作加工疊放膠帶鋼架。

（4）在地面將履帶連續(xù)牽引裝置支柱、卷帶裝置平臺(tái)加工制作完成，運(yùn)至井下施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行安裝。

（5）停產(chǎn)前將履帶連續(xù)牽引裝置及卷帶裝置在地面調(diào)試完成后，方可裝車(chē)運(yùn)至井下施工現(xiàn)場(chǎng)。

（6）停產(chǎn)前將所用的材料、工器具地面檢查合格后，方可運(yùn)至井下，將施工電源提前接至施工現(xiàn)場(chǎng)（電源保證“一用一備”）。

3.3 停產(chǎn)后施工工序

（1）拆除影響更換膠帶的有關(guān)設(shè)施，包括中間架、清掃器等設(shè)施。

（2）在機(jī)頭段70 m處聯(lián)巷口向后（機(jī)尾方向）約5 m處預(yù)制兩根老漢柱，安裝履帶連續(xù)牽引裝置及接通電源，使履帶夾持上層舊膠帶，同時(shí)安裝卷帶裝置及接通電，為方便布置轉(zhuǎn)彎裝置及新膠帶進(jìn)入機(jī)架，此處需拆除機(jī)架12 m。

（3）安裝、調(diào)試履帶連續(xù)牽引裝置。

（4）舊膠帶在機(jī)頭段70 m聯(lián)巷處將上層舊膠帶斷開(kāi)，新膠帶與上層舊膠帶硫化連接，新膠帶經(jīng)上托輥層進(jìn)入膠帶機(jī)。

（5）待上述工作準(zhǔn)備完畢后，開(kāi)動(dòng)履帶連續(xù)牽引裝置，牽引更換的5 100 m膠帶運(yùn)行，新膠帶進(jìn)入膠帶機(jī)，繞機(jī)頭卸載滾筒至機(jī)尾滾筒后，經(jīng)履帶連續(xù)牽引裝置履帶吐出，并進(jìn)入卷帶裝置，舊膠帶用回柱機(jī)拉出經(jīng)卷帶裝置成卷。

（6）舊膠帶成卷（每卷150 m），停機(jī)后將吐出的舊膠帶切斷并打捆，用礦方配合的鏟板車(chē)運(yùn)至大巷，存放在大巷邊（如條件允許可直接運(yùn)到地面）。

（7）新帶4 900 m全部換完，將履帶連續(xù)牽引裝置、卷帶裝置拆除后，進(jìn)行上層的新膠帶硫化合環(huán)。

3.4 恢復(fù)

新膠帶合環(huán)完成、舊膠帶全部成卷后，恢復(fù)支腿、中間架、清掃器、漲緊裝置。試運(yùn)行無(wú)誤后，恢復(fù)皮帶運(yùn)行。

4 應(yīng)用效果

履帶牽引連續(xù)換帶裝置操作系統(tǒng)配置了遠(yuǎn)程控控制系統(tǒng)，有效遠(yuǎn)控距離200 m，與傳統(tǒng)的安裝和更換方式相比，更換時(shí)間縮短10 d左右。換帶裝置牽引膠帶減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工效和工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高效換帶。

該裝置采用恒壓夾緊皮帶方式和過(guò)速保護(hù)裝置，提高了換帶安全性，有效防止皮帶打滑導(dǎo)致的事故，實(shí)現(xiàn)安全換帶。

該裝置有效解決了舊膠帶存放回運(yùn)難題，傳統(tǒng)的換帶方式舊皮帶堆積在輔運(yùn)巷道導(dǎo)致無(wú)軌膠輪車(chē)難以正常通過(guò)，舊帶回運(yùn)困難。履帶連續(xù)牽引裝置在停機(jī)后將吐出的舊膠帶切斷并及時(shí)打捆回運(yùn)，解決了舊帶存放回運(yùn)難題。

5 結(jié) 語(yǔ)

塔山礦二盤(pán)區(qū)4 900 m皮帶更換采取了履帶牽引連續(xù)換帶技術(shù)，該技術(shù)縮短施工工期10 d左右，恒壓夾緊皮帶方式和過(guò)速保護(hù)裝置的設(shè)施極大地提高了換帶安全性，有效解決舊帶存放回運(yùn)難題。實(shí)踐表明，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高效安全換帶，提高了換帶效率，降低了人員工作強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)效益顯著。