帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連接運(yùn)輸設(shè)備，它與其他運(yùn)輸設(shè)備（如機(jī)車類）相比，不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動化、集中控制，特別是對于高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著我國高產(chǎn)高效礦井以及一些特殊彎曲巷道的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機(jī)無論是主參數(shù)還是運(yùn)行性能都已不能滿足高產(chǎn)高效的要求，必須向長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率的大型化方向以及水平彎曲、多功能輸送方向發(fā)展。
1、國內(nèi)外礦用帶式輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及比較
目前國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方面,-方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型輸送機(jī)已成為其發(fā)展的主要方向。
近年來，我國的煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展，對其關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ、ssJ、STJ、DT等系列發(fā)展到多功能、適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，如國家攻關(guān)項(xiàng)目——大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備，“九五”攻關(guān)項(xiàng)目——高產(chǎn)高效工作面回采巷道可伸縮帶式輸送機(jī)等都填補(bǔ)了國內(nèi)空白，開發(fā)了大傾角、長距離輸送原煤的新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，研制成功了多種軟啟動和制動裝置及以PLC為核心的可編程電控裝置。但與國外相比，其機(jī)型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過5 m/s，對高帶速輸送機(jī)及其動態(tài)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問題缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由于帶速普遍較低，許多設(shè)計(jì)單位仍延用以往的靜態(tài)設(shè)計(jì)法，用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來提高設(shè)計(jì)的可靠性，其結(jié)果不僅增大了設(shè)備成本，而且降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性[。此外，我國輸送機(jī)制造企業(yè)追求小而全的模式，未能像國外一樣形成大規(guī)模的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心，致使元部件設(shè)計(jì)與制造水平得不到有效提高。
2、我國礦用帶式輸送機(jī)典型機(jī)型的發(fā)展?fàn)顩r
2.1 固定高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)
固定高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)是目前煤礦井下用量最多的一種機(jī)型，主要用于水平或傾角小于18°的場合。由于受到輸送帶強(qiáng)度及元部件的限制，單機(jī)長度不宜過長，國內(nèi)現(xiàn)在鋼繩芯帶最高用到ST5000，為了降低膠帶強(qiáng)度，減小驅(qū)動裝置尺寸，國內(nèi)外輸送機(jī)通常采用中間直線摩擦驅(qū)動和中間卸載式的驅(qū)動，并采用軟啟動技術(shù)。國內(nèi)現(xiàn)有近10種軟啟動方式，較好地解決了大型輸送機(jī)的啟動問題。目前我國煤礦井下使用的固定高強(qiáng)度帶式輸送機(jī)的最大主參數(shù)分別：運(yùn)量最大到7 000 t/h(神東公司布爾臺煤礦)，運(yùn)距最長8 700 m(神東公司大柳塔煤礦)，帶寬最大到2.2 m（神東公司布爾臺煤礦），帶速最高達(dá)5.6 m/s(晉城煤業(yè)公司趙莊煤礦)，驅(qū)動總功率最大達(dá)到6x1850 kW(大同煤業(yè)公司同忻煤礦)。
2.2可伸縮帶式輸送機(jī)
可伸縮帶式輸送機(jī)主要用于煤礦采煤工作面的
回采巷道輸送原煤，設(shè)有儲帶倉，機(jī)尾可隨采煤工作面的推進(jìn)伸長或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可不設(shè)基礎(chǔ)，直接在巷道底板上鋪設(shè)，也可懸吊在巷道的頂板上，機(jī)架輕巧，拆裝十分方便，輸送帶一般采用整芯帶，用機(jī)械接頭聯(lián)結(jié)，當(dāng)輸送能力和運(yùn)距較大時(shí)，可配中間驅(qū)動裝置來滿足要求。美國、德國、英國等國家的一些廠商公司都可為各種生產(chǎn)規(guī)模的高產(chǎn)高效工作面提供配套的回采巷道用可伸縮帶式輸送機(jī)，其主參數(shù)：運(yùn)量Q=2500t/h，運(yùn)距L=6000 m，帶速口=3.5—4.0m/s，驅(qū)動總功率N=2400 kW。煤炭科學(xué)研究總院上海研究院在2001年為神東煤炭公司進(jìn)行了帶寬1.4 m回采巷道可伸縮輸送機(jī)的國產(chǎn)化設(shè)計(jì)取得成功，結(jié)束了大運(yùn)量、長運(yùn)距、大功率回采巷道輸送機(jī)依靠進(jìn)口的局面。2005年煤炭科學(xué)研究總院上海研究院設(shè)計(jì)制造完成帶寬1.6 m高產(chǎn)高效工作面回采巷道配套可伸縮帶式輸送機(jī)，能夠滿足國內(nèi)年產(chǎn)量1 000萬t級高產(chǎn)高效工作面需要，其主參數(shù)：運(yùn)量Q=4 000 t/h，運(yùn)距L=6 000 m，帶速v=4 m/s，裝機(jī)總功率N=3x500+3x500 kW．帶寬B=1.6 m，輸送傾角p≤10，儲帶長度200 m，采用液壓自動卷帶、變頻驅(qū)動、中間驅(qū)動技術(shù)，2005年完成了工業(yè)性試驗(yàn)，目前僅在神東公司應(yīng)用多達(dá)20余條。2006年又為黃陵二礦設(shè)計(jì)了1.6 m高產(chǎn)高效工作面回采巷道配套可伸縮帶式輸送機(jī)，其主參數(shù)：運(yùn)量Q=3 500 t/h，運(yùn)距L=6 800 m，帶速”=4m/s，裝機(jī)總功率Ⅳ=3×560+3x560 kW，帶寬B=1.6 m，輸送傾角b≤1°，儲帶長度200 m，采用液壓自動卷帶、變頻驅(qū)動、中間驅(qū)動技術(shù)。
2.3大傾角上、下運(yùn)輸送機(jī)
大傾角上、下運(yùn)輸送機(jī)是煤炭科學(xué)研究總院上海研究院承擔(dān)的國家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目。到目前為止，已投入使用60多臺。近年來，上海研究院進(jìn)一步分析調(diào)研國內(nèi)煤礦帶式輸送機(jī)現(xiàn)狀，在研制成功的大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)系列化設(shè)計(jì)，擴(kuò)大使用范圍，以滿足不同帶寬、不同功率、不同運(yùn)量、不同運(yùn)距的需要，改進(jìn)和研制不同帶寬的雙排V形深槽托輥組，最大限度地提高導(dǎo)來摩擦因數(shù)，從而擴(kuò)大了輸送機(jī)輸送傾角范圍，使輸送機(jī)輸送傾角在采用普通光面膠帶時(shí)突破了+28°，采用花紋膠帶時(shí)提高到了+35°，下運(yùn)輸送機(jī)傾角也可達(dá)-29°。
在原有基礎(chǔ)上，通過對大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)進(jìn)
行系列化設(shè)計(jì)，使輸送機(jī)帶寬由800 mm增加到
1 600咖；功率從160 kW增加到3xl 800 kW；運(yùn)距
達(dá)到2 000 m以上；帶速從2．Om/s提高到4.2m/s；
運(yùn)量從300 t/h提高到1 100 t/h；原煤允許含水量從
10%放寬到20%。
2.4水平拐彎輸送機(jī)
當(dāng)輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾不能直線連接時(shí)，就要采用水平拐彎的輸送機(jī)，這樣可以繞開建筑物或不利地形，從而減少甚至可以不設(shè)中間轉(zhuǎn)載站，達(dá)到減少設(shè)備數(shù)量，使系統(tǒng)的供電和控制更為集中，可減少物料溢出或堵塞的危險(xiǎn)，取消了中間轉(zhuǎn)載的高度，減少了粉塵飛揚(yáng)和噪聲，也減少了不必要的能耗。
國內(nèi)的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)在理論和技術(shù)上現(xiàn)
仍處于發(fā)展階段，研究主要集中在山東科技大學(xué)、東北大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、煤炭科學(xué)研究總院上海研究院等單位，針對幾種彎曲輸送形式也進(jìn)行了理論研究，雖然平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的需求不斷增多，但是國內(nèi)的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的應(yīng)用和推廣工作還是比較緩慢的。主要原因有以下兩個方面：①理論研究和技術(shù)還不夠完善和成熟；②實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少。
20世紀(jì)90年代，國內(nèi)試制成功了水平拐彎的轉(zhuǎn)角裝置，輸送機(jī)通過轉(zhuǎn)角裝置的轉(zhuǎn)載來改變運(yùn)行方向，該機(jī)型在煤礦井下已成功應(yīng)用。2001年在上海地鐵工程施工中，也采用了水平拐彎而且還要求隨盾構(gòu)推進(jìn)同步延伸的輸送機(jī)，該輸送機(jī)由煤炭科學(xué)研究總院上海研究院設(shè)計(jì)制造，主參數(shù)：機(jī)長L=2 000 m，運(yùn)量Q= 180—200 t/h，帶速口=1.6m/s，帶寬B=650 mm，首次在輸送帶張力不斷變化的工況下實(shí)現(xiàn)了輸送機(jī)空間變向，這在國內(nèi)外彎曲輸送的研究中也是罕見的。2008年，煤炭科學(xué)研究總院上海研究院在上海外灘通道施工中，又為上海隧道公司設(shè)計(jì)制造了一臺水平拐彎同步延伸輸送機(jī)，該機(jī)主參數(shù)：機(jī)長L=2 000 m，運(yùn)量Q=800 t/h．帶速p=2.5m/s，帶寬b=1 000 mm，裝機(jī)功率3x160 kW，采用變頻驅(qū)動，多處水平“S”型彎曲，最小彎曲半徑450 m。
2004年，山東科技大學(xué)運(yùn)輸與控制技術(shù)研究所為泰山水泥廠設(shè)計(jì)了一條帶寬1 m、長約6 000 m的平面彎曲固定帶式輸送機(jī)。2006年，泰安力博機(jī)電科技有限公司和山東科技大學(xué)運(yùn)輸與控制技術(shù)研究所為義煤集團(tuán)騰躍水泥廠設(shè)計(jì)的一條帶寬l m、長約4 000 m的S形空間彎曲帶式輸送機(jī)投入使用。
2.5下運(yùn)輸送機(jī)
長距離、大運(yùn)量、較大傾角的下運(yùn)膠帶輸送機(jī)的使用，可較大幅度地減少采區(qū)的巷道工程量，降低基建費(fèi)用和縮短施工周期，發(fā)電運(yùn)行時(shí)還可向電網(wǎng)輸電，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，是一種具有廣闊發(fā)展前途的節(jié)能設(shè)備。但由于帶速高，移動部分和轉(zhuǎn)動部分的慣性很大，其下滑的慣性力矩也很大，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)打滑、滾料、飛車等事故，因此下運(yùn)輸送機(jī)的關(guān)鍵是制動。目前國內(nèi)外煤礦常用的制動方式有3種：①液力制動裝置；②液壓制動裝置；③盤式制動裝置。帶液壓制動系統(tǒng)的下運(yùn)輸送機(jī)是國家“六五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，主要是通過在輸送機(jī)的驅(qū)動裝置中安裝液力制動系統(tǒng)，分兩步實(shí)現(xiàn)制動，即先由該系統(tǒng)將輸送機(jī)運(yùn)行速度減慢（減速度保持在0.1—0.3ln／s2的范圍內(nèi)），降至額定速度的1/3，然后由機(jī)械抱閘最終制動，當(dāng)井下發(fā)生突然停電事故時(shí)，仍可實(shí)現(xiàn)二級制動。
阻尼式下運(yùn)帶式輸送機(jī)也具有較為廣泛的應(yīng)用前景，這是一種在輸送帶底面施加阻尼力來抵消載荷下運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的下滑力的帶式輸送機(jī)，其驅(qū)動裝置可以布置在輸送機(jī)的下端，使電動機(jī)在驅(qū)動中始終保持在小功率的電動狀態(tài)。在傾角不大于16。的下運(yùn)工況均可應(yīng)用，其防下滑的阻尼力隨時(shí)均可任意調(diào)整，十分靈活方便。目前該機(jī)型已在邯鄲煤礦、新汶翟鎮(zhèn)、淮北劉橋、河南永城等地井下使用，運(yùn)行情況良好。
目前，技術(shù)難度較大的是下運(yùn)輸巷可伸縮帶式輸送機(jī)，由于下運(yùn)輸送機(jī)機(jī)尾受力較機(jī)頭部大，傳統(tǒng)的把驅(qū)動布置在機(jī)尾處的方式不能在回采巷道可伸縮輸送機(jī)上應(yīng)用，驅(qū)動裝置和張緊裝置必須布置在機(jī)頭位置，而機(jī)頭部膠帶張力卻為最小處，布置難度較大。煤炭科學(xué)研究總院上海研究院為平朔安家?guī)X井工一礦設(shè)計(jì)的下運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)，其主參數(shù)：運(yùn)量Q=2 500t/h，運(yùn)距L=2 800 m，帶速t,=4 m/s，裝機(jī)總功率Ⅳ=3x630 kW，帶寬B=1.4 m，提升高度日=-180 m，儲帶長度120m。采用阻尼式，有效降低機(jī)尾張力，同時(shí)增大張緊力，增設(shè)制動器等措施，使下運(yùn)輸巷輸送機(jī)的運(yùn)行取得成功。
2.6垂直提升輸送機(jī)
國外從20世紀(jì)60年代末開始發(fā)展垂直提升技術(shù)，德國Trellex Flexowell公司就一直從事這種機(jī)型的研制，其產(chǎn)品已有5萬余臺，分布于90多個國家和地區(qū)，應(yīng)用于各行各業(yè)。我國由于垂直提升技術(shù)起步晚，該技術(shù)在煤礦井下應(yīng)用尚屬空白。據(jù)資料報(bào)道，河北省冀縣崔家寨煤礦在330 m主井的垂直提升中，設(shè)計(jì)時(shí)曾想采用德國Trellexb Flexowell公司的料袋式輸送機(jī)，最后由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的原因而沒有選用。
垂直提升輸送機(jī)目前存在的問題：如何防止斷帶是垂直提升機(jī)尚未解決的問題，盲目提高膠帶安全系數(shù)，既不經(jīng)濟(jì)也不科學(xué)。國外最新采用X光全程電腦跟蹤探傷法，以檢測硫化接頭的可靠性，我國目前仍采用經(jīng)驗(yàn)法，這使國內(nèi)用戶對安全性問題顧慮較多。再者，波狀擋邊的基帶與橫隔板之間是通過二次硫化方法使之成為一體，料袋式輸送帶也是如此，而我國此技術(shù)尚不穩(wěn)定，冷黏技術(shù)仍有待于提高。此外由于特種帶形的膠帶結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以清掃效果是國產(chǎn)波狀擋邊輸送機(jī)和料袋式輸送機(jī)要解決的一個技術(shù)關(guān)鍵。還有物料在經(jīng)過凸弧段時(shí)，在慣性力和較大的離心力作用下，物料很容易拋落，特別是波狀擋邊輸送機(jī)。內(nèi)物料拋落現(xiàn)象更嚴(yán)重。料袋式輸送機(jī)當(dāng)滿載時(shí)也容易拋料。
煤炭科學(xué)研究總院上海研究院在2001年上海地鐵施工中采用了一條垂直提升輸送機(jī)，其主參數(shù)：額定連續(xù)輸送量Q=180一200t/h，輸送水平距離L=8. 96 m，垂直提升高度H≥25Ⅲ，帶速口=1.25 m/s，帶寬B=1000 mm，驅(qū)動功率N=45 kW，該機(jī)于2002年9月安裝調(diào)試完畢，運(yùn)行正常。
2.7管狀式帶式輸送機(jī)
早在20世紀(jì)60年代，日本就開展了管狀帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)研究工作，經(jīng)過10余年的研究和試驗(yàn)，于20地紀(jì)70年代末進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。管狀帶式輸送機(jī)可以在空間任意彎曲，繞過建筑物，提高運(yùn)輸高度，封閉管帶內(nèi)的物料，保護(hù)環(huán)境，開創(chuàng)了散狀物料運(yùn)輸?shù)男录o(jì)元。目前我國煤炭科學(xué)研究總院上海研究院、自貢輸送機(jī)廠等多個廠家和高校對此機(jī)型展開研究，取得了巨大進(jìn)展。
該機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)：①封閉輸送物料，物料不會灑落和飛揚(yáng)，具有較好的防風(fēng)、防雨性能；②彎曲運(yùn)輸，由于膠帶卷成管狀，降低了橫向剛性，使膠帶可以以較小的半徑作空間任意方向的彎曲，拓展了帶式輸送機(jī)的使用范圍；③大傾角運(yùn)輸，物料被膠帶包容后，增加了物料與膠帶之間的摩擦力和物料本身的內(nèi)摩擦力，運(yùn)輸傾角可達(dá)27~47°，如為花紋膠帶，則可達(dá)600以上，這一點(diǎn)對于大高差輸送物料尤其重要；④不存在跑偏問題；⑤可分別利用膠帶的上、下分支同時(shí)輸送物料；⑥斷面積較小，普通帶式輸送機(jī)的斷面積為管狀帶斷面積的1.7~2.0倍；⑦整機(jī)移動方便，質(zhì)量輕，環(huán)境衛(wèi)生良好；⑧可以減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，便于實(shí)現(xiàn)控制。其缺點(diǎn)：對輸送物料的塊度有一定要求；不適用多點(diǎn)受、卸料；不適用給料不均勻的場合。上述3點(diǎn)，正是井下輸送所具備的特點(diǎn)，因此，管狀帶式輸送機(jī)用于井下運(yùn)輸并不合適。
煤炭科學(xué)研究總院上海研究院與上海科大重工聯(lián)合研制了多條管狀輸送機(jī)，其中：貴州納雍電廠輸煤管狀輸送機(jī)全長7 100 m，運(yùn)量為800 t/h，帶速為3.15 m/s，翻越3座山，橫跨一個堰塞湖，是目前啞洲第一、世界第二單機(jī)運(yùn)行長度的管狀輸送機(jī)。沙鋼張家港宏發(fā)煉鋼公司雙向輸送管狀輸送機(jī)，上層運(yùn)量1700 t/h，下層運(yùn)量200t/h，運(yùn)距1=1 485 m，帶速v=3.15m/s。
3、我國礦用帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向及趨勢
3.1大型化．提高運(yùn)輸能力
為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機(jī)的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢。在今后的10 a內(nèi)輸送量要提高到3000 ~7000 t/h，帶速提高至4—6 m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機(jī)要加長至8000 m，對于鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)須加長至10000加以上，單機(jī)驅(qū)動功率要達(dá)到1000～10000 kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到6000 N/mm（鋼繩芯）和3150 N/mm（整芯）。
3.2提高元部件性能和可靠性
整機(jī)設(shè)備性能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性外，還要不斷開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件。
3.3擴(kuò)展功能，一機(jī)多用化
帶式輸送機(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，并且有可能不能充分發(fā)揮其效能，浪費(fèi)資源。如將帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)修改，并采取一定的安全措施，就可拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。
3.4開發(fā)專用機(jī)種
我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如水平拐彎、大傾角直至垂直提升等。而這些場合常規(guī)的帶式輸送機(jī)是無法勝任的。為了滿足煤礦的某些特殊要求，應(yīng)開發(fā)特殊型帶式輸送機(jī)，如彎曲帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。
4、結(jié)語
我國的煤礦用帶式輸送機(jī)在最近幾年無論在主參數(shù)還是機(jī)型方面都有較大的發(fā)展，對其關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)也取得了可喜的成果，但是整體上與國外帶式輸送機(jī)技術(shù)水平還存有不小的差距。只有采用新技術(shù)，大力開展輸送機(jī)特殊機(jī)型及關(guān)鍵技術(shù)的研究，開發(fā)專用機(jī)型，擴(kuò)大輸送機(jī)應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，不斷提高帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)水平、運(yùn)轉(zhuǎn)性能與可靠性，才能真正滿足煤礦生產(chǎn)的要求。
（轉(zhuǎn)載請注明：富通新能源帶式輸送機(jī)
http://www.jiankongpf.cn/shusong/131.html）
