導(dǎo)語：輸送機(jī)在復(fù)雜地形運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］針對管狀帶式輸送機(jī)工作原理及應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r，從可可蓋礦井及選煤廠初步設(shè)計(jì)著手，分析了管狀帶式輸送機(jī)和普通槽型帶式輸送機(jī)在復(fù)雜地形長距離運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，從安全環(huán)保、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、投資費(fèi)用等方面進(jìn)行闡述，確定了礦井及選煤廠矸石外運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，為國內(nèi)類似復(fù)雜地形地貌礦區(qū)地面運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考。

［關(guān)鍵詞］管狀帶式輸送機(jī)；長距離運(yùn)輸系統(tǒng)；復(fù)雜地形；安全環(huán)保

1概述

可可蓋井田位于陜西省榆橫礦區(qū)北部，處于毛烏素沙漠南側(cè)，以沙漠灘地、半固定沙丘地貌為主。井田東西寬12.5km，南北長14.4km，面積約176.68km2，開采服務(wù)年限88.5a。礦井設(shè)計(jì)規(guī)模及配套選煤廠洗選能力均為10.0Mt/a，生產(chǎn)原煤經(jīng)洗選加工后，產(chǎn)品煤為洗混塊4.75Mt/a和洗末煤4.82Mt/a，且全部外運(yùn)。建井期矸石量約56萬m3、生產(chǎn)期洗選矸石量約0.43Mt/a，排至工業(yè)場地南側(cè)約1km處的臨時(shí)矸石周轉(zhuǎn)場，一部分用于工業(yè)場地填方和修筑鐵路路基，其余經(jīng)破碎后全部用于井下充填。矸石外排方式設(shè)計(jì)采用帶式輸送機(jī)，起點(diǎn)為選煤廠矸石倉下口，終點(diǎn)為臨時(shí)矸石周轉(zhuǎn)場，運(yùn)輸距離約1.0km。

2地形地貌

帶式輸送機(jī)鋪設(shè)長度范圍內(nèi)主要為沙丘、沙梁遍布的沙漠灘地貌，地形高低不平、起伏較大，地勢整體西高東低、北高南低。中間最低標(biāo)高+1269.4m、最大標(biāo)高+1287.6m，經(jīng)簡單平整后，一般相對高差5~15m；選煤廠矸石倉下口標(biāo)高+1273.9m，臨時(shí)矸石周轉(zhuǎn)場排矸口標(biāo)高約+1271.1m，帶式輸送機(jī)傾角在1°~10°間起伏。因附近有當(dāng)?shù)卮迕癫豢刹疬w構(gòu)筑物阻隔，帶式輸送機(jī)在平面上還需有一個(gè)86°的拐彎。帶式輸送機(jī)總體走向表現(xiàn)為平面上彎曲不直，剖面上起伏不定。

3帶式輸送機(jī)的分類及應(yīng)用

帶式輸送機(jī)是最為常見的物料連續(xù)輸送設(shè)備，在煤炭、礦山、建材、港口等領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍。通常將傾角在18°以內(nèi)、承載帶面槽角在35°以內(nèi)的帶式輸送機(jī)習(xí)慣稱之為普通帶式輸送機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，普通帶式輸送機(jī)向長運(yùn)距、大型化方向快速發(fā)展。由于帶式輸送機(jī)可以全天候、長距離、連續(xù)性、大輸送量的實(shí)現(xiàn)散狀物料的輸運(yùn)，因而在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，較之汽車、鐵路運(yùn)輸，帶式輸送機(jī)的運(yùn)營費(fèi)用也較低廉。帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)上又可分為普通槽型帶式輸送機(jī)、空間可彎曲帶式輸送機(jī)和管狀帶式輸送機(jī)3種形式。

4運(yùn)輸方案比較

可可蓋礦井及選煤廠矸石外排運(yùn)輸方式采用帶式輸送機(jī)。經(jīng)過分析，有2種方案可以比選，一種是管狀帶式輸送機(jī)，一種是槽型帶式輸送機(jī)。

4.1管狀帶式輸送機(jī)

4.1.1管狀帶式輸送機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用在當(dāng)前國家轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式政策引導(dǎo)下，環(huán)保已成為工程建設(shè)領(lǐng)域日趨重要的問題。散狀物料輸送系統(tǒng)在工作過程中產(chǎn)生的粉塵和撒料對環(huán)境的污染，已經(jīng)引起國內(nèi)外輸送機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、使用及行政管理等部門越來越多的關(guān)注。為了減少輸送過程中產(chǎn)生的污染，提倡環(huán)保和無公害化輸送散狀物料。管狀帶式輸送機(jī)（簡稱管帶機(jī)）于上世紀(jì)70年代由日本JPC公司研發(fā)而成［1］。我國的管帶機(jī)設(shè)計(jì)制造和使用最早起步于1997年，目前使用案例也較多,如國內(nèi)最長的陜西安康堯柏水泥廠管帶機(jī)長度約7km、大唐國際內(nèi)蒙古托克托發(fā)電公司管帶機(jī)輸煤系統(tǒng)總長2.7km、翔鷺石化漳州古雷海騰碼頭輸煤管廊工程管帶機(jī)長度約5.9km、山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)上社煤炭公司長順煤礦選煤廠管帶機(jī)長度約5.1km等。管帶機(jī)外觀如圖1所示。4.1.2管狀帶式輸送機(jī)工作原理管狀帶式輸送機(jī)是在普通槽型帶式輸送機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種特殊連續(xù)輸送設(shè)備［2］。其輸送路徑可采用空間曲線布置，輸送傾角大，在復(fù)雜地形條件下單機(jī)輸送距離長，能克服普通槽型帶式輸送機(jī)的缺陷與使用范圍的局限性，其自身封閉結(jié)構(gòu)還可減少物料在運(yùn)輸途中的損失和對環(huán)境的污染。管狀帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通槽型帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)基本一致，只是在受料點(diǎn)后至卸料點(diǎn)前的中部輸送段形成圓管狀，即在尾部受料段后膠帶由平行向槽行、深槽行逐漸過渡，最后將物料包裹起來卷成圓管狀。在成型段，膠帶被六邊形布置的托輥強(qiáng)行裹成圓管，輸送的物料完全被封閉在圓管內(nèi)隨膠帶穩(wěn)定運(yùn)行，從而達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的目的。當(dāng)?shù)竭_(dá)頭部或中間卸料點(diǎn)時(shí)，膠帶再由圓管狀向深槽行、槽行、平行逐漸過渡，最后在頭部滾筒或中間卸料點(diǎn)卸料。膠帶的回程基本上與承載段相同，一般也是呈圓管狀，并在一定條件下（通過翻帶裝置）可實(shí)現(xiàn)雙向輸送。目前，管狀帶式輸送機(jī)在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。管帶機(jī)結(jié)構(gòu)原理如圖2~4所示。4.1.3管狀帶式輸送機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)4.1.3.1管狀帶式輸送機(jī)優(yōu)點(diǎn)（1）環(huán)保功能。在輸送過程中可密閉輸送散狀物料，真正做到不撒落、不飛揚(yáng)、不泄漏，同時(shí)也可防止管外物料的混入。因回程分支輸送帶也成封閉圓管狀，粘附在輸送機(jī)底帶上的物料不會(huì)撒落，所以實(shí)現(xiàn)了無公害化輸送，凈化了環(huán)境，無需像普通槽型帶式輸送機(jī)那樣設(shè)置封閉式皮帶走廊，也無需安排人工清理撒煤（矸），減少了基建投資等費(fèi)用［3］。（2）抗空間起伏、彎曲能力強(qiáng)。與其他型式的帶式輸送機(jī)相比，管狀帶式輸送機(jī)具有卓越的抗空間起伏、小直徑彎曲能力。在輸送線路上，輸送帶成圓管結(jié)構(gòu)，使輸送機(jī)可自由實(shí)現(xiàn)垂直面和水平面的轉(zhuǎn)彎，可繞過各種障礙和設(shè)施，跨過公路、鐵路、河流和煤礦塌陷區(qū)等，不需要中間轉(zhuǎn)載。因此可以設(shè)計(jì)出非常經(jīng)濟(jì)的總體布置方案，以較小的曲率半徑實(shí)現(xiàn)空間彎曲而布置線路，如圖5所示。（3）大角度傾斜能力。與普通槽型帶式輸送機(jī)相比，管狀帶式輸送機(jī)具有更大的傾斜輸送能力。物料被包裹在輸送帶里增加了物料與輸送帶內(nèi)表面之間的相互摩擦力，因而提高了管帶機(jī)的傾角，最大傾角可達(dá)30°。（4）無跑偏現(xiàn)象。因其結(jié)構(gòu)原理決定，管狀帶式輸送機(jī)不會(huì)產(chǎn)生輸送帶跑偏的現(xiàn)象，且允許輸送帶可以產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)。（5）使用標(biāo)準(zhǔn)部件。管狀帶式輸送機(jī)可采用與通用帶式輸送機(jī)相同的標(biāo)準(zhǔn)部件。由于管狀帶式輸送機(jī)的輸送帶在頭、尾及拉緊滾筒處是平行的，帶速系列也一致，所以可采用標(biāo)準(zhǔn)的普通帶式輸送機(jī)的滾筒、軸承和驅(qū)動(dòng)裝置。（6）施工速度快。管帶機(jī)主要為鋼架支撐結(jié)構(gòu)，拼接容易，無需施工皮帶廊道，土建工程量少，施工速度快。（7）無需設(shè)置采暖、消防和沖洗設(shè)施。管帶機(jī)采用半露天布置，中間成管段無需設(shè)置消防、采暖和沖洗設(shè)施，可有效降低工程投資。（8）無下垂，噪音小。在管帶機(jī)運(yùn)行、膠帶成管后，其剛性大、無下垂、振動(dòng)小、噪音低，與普通槽型帶式輸送機(jī)相比，不跑偏、不磨邊、不易撕裂皮帶，因而運(yùn)行更加穩(wěn)定。4.1.3.2管狀帶式輸送機(jī)缺點(diǎn)（1）功耗大。由于管帶機(jī)橫向張力較大，與托輥間摩擦阻力較大，因而功耗也比普通槽型帶式輸送機(jī)略高。（2）冬季不能長時(shí)間待料停車。露天管帶機(jī)與帶廊道槽型帶式輸送機(jī)相比，冬季時(shí)不能長時(shí)間帶料停車，以避免因管帶機(jī)輸料內(nèi)有水而將整個(gè)管腔凍實(shí)，因此，對配套設(shè)備可靠性要求較高。

4.2槽型帶式輸送機(jī)

4.2.1槽型帶式輸送機(jī)優(yōu)點(diǎn)（1）槽型帶式輸送機(jī)運(yùn)行功率較管帶機(jī)小，托輥數(shù)量較管帶機(jī)少，維護(hù)工作量較小。（2）由于采用皮帶走廊全封閉維護(hù)，內(nèi)設(shè)采暖設(shè)備，因此冬季運(yùn)行時(shí)帶料停車時(shí)間沒有限制，且冬季維護(hù)人員皆在室內(nèi)操作，工作環(huán)境較好。（3）采用皮帶走廊封閉管理，輸送機(jī)與外界環(huán)境隔離效果好，安全性及環(huán)保性有可靠的保證。4.2.2槽型帶式輸送機(jī)缺點(diǎn)（1）采用皮帶走廊全封閉維護(hù)，占地面積大，增加投資費(fèi)用。（2）皮帶走廊內(nèi)需鋪設(shè)采暖管網(wǎng)、配套增加防塵管路和防塵設(shè)施。根據(jù)國家相關(guān)消防規(guī)范要求，全封閉廊道需設(shè)置室內(nèi)消防給水設(shè)施等。因此勢必增加投資和維護(hù)費(fèi)用。（3）為繞過村民不可拆遷構(gòu)筑物，需增設(shè)轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)。（4）因槽型帶式輸送機(jī)抗空間起伏能力差，需規(guī)范平整輸送機(jī)鋪設(shè)范圍內(nèi)的場地，增加了工作量。

4.3管狀帶式輸送機(jī)與槽型帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)選擇比較及初期投資比較

4.3.1技術(shù)參數(shù)選擇比較技術(shù)參數(shù)選擇比較如表1所示。4.3.2初期投資比較初期投資比較如表2所示。4.3.3方案選擇經(jīng)綜合對比分析，管狀帶式輸送機(jī)具有安全環(huán)保、初期投資少、維護(hù)量小、抗空間彎曲能力強(qiáng)、施工方便、工期短等優(yōu)點(diǎn)。因此，可可蓋礦井及選煤廠矸石外排運(yùn)輸方式選用管狀帶式輸送機(jī)。

5結(jié)語

為提高建設(shè)項(xiàng)目的本質(zhì)安全化水平，需要從設(shè)計(jì)階段開始就引入安全環(huán)保理念，積極引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，提升安全環(huán)保管理層次，為建設(shè)國內(nèi)一流、技術(shù)領(lǐng)先的新時(shí)代智能煤礦打下良好的基礎(chǔ)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］董大仟，何青，杜冬梅.大型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.起重運(yùn)輸機(jī)械，2006（4）：26-29.

［2］李志平.管狀帶式輸送機(jī)在物料輸送中的應(yīng)用［J］.電力勘測設(shè)計(jì)，2003（1）：48-52.

［3］陳宏勛.管道物料輸送與工程應(yīng)用［M］.北京：化工工業(yè)出版社，2003.

作者：郭行運(yùn) 單位：陜西延長石油榆林可可蓋煤業(yè)有限公司