摘 要：通過(guò)對(duì)常用帶式輸送機(jī)棧橋形式的分析，介紹了一種新型輸送機(jī)，輸送機(jī)機(jī)架與棧橋合為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和運(yùn)輸，大大降低了工程費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：輸送機(jī)；棧橋；橋架一體式

1 礦井概述

蘆嶺煤礦位于皖北宿州市東南20余公里處，北距淮北市80公里。礦井原設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為1.50Mt/a，設(shè)計(jì)服務(wù)年限66年。2012年礦井生產(chǎn)能力核定為2.30Mt/a。礦井采用立井、集中運(yùn)輸大巷、分區(qū)石門(mén)開(kāi)拓方式。礦井共有7座井筒，均為立井。井田中央工廣范圍內(nèi)設(shè)有主井一座，新副井、副井各一座。礦井目前一水平為收作水平，二水平為生產(chǎn)水平，三水平為開(kāi)拓延深水平。2013年礦井瓦斯鑒定為煤與瓦斯突出礦井，8、9、10煤層均為突出煤層，礦井瓦斯絕對(duì)涌出量95.1m3/min，相對(duì)涌出量24.09m3/t。

根據(jù)礦井三水平首采區(qū)（Ⅲ1采區(qū)）地質(zhì)瓦斯情況和礦井生產(chǎn)情況，Ⅲ1采區(qū)原開(kāi)采方案為10煤層作為保護(hù)層開(kāi)采保護(hù)8、9煤層。由于瓦斯治理難度大，工作面回采效益較低，安全威脅大，以及工作面投產(chǎn)準(zhǔn)備工程量大等諸多因素，后來(lái)確定在Ⅲ1采區(qū)實(shí)施軟巖保護(hù)層開(kāi)采，開(kāi)采9煤層底板軟巖作為保護(hù)層進(jìn)行開(kāi)采。矸石回采不進(jìn)入礦井主運(yùn)系統(tǒng)，單獨(dú)排到地面，預(yù)計(jì)開(kāi)采出近100萬(wàn)噸純矸石。礦井原有排矸系統(tǒng)，采用電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)，用橋臺(tái)式翻罐籠將矸石卸載，再用汽車(chē)外排。原有排矸系統(tǒng)，效率低，排矸能力小，無(wú)法滿(mǎn)足排矸需要。為此，進(jìn)行了礦井排矸系統(tǒng)改造，將副井改為矸石提升井，將原罐籠提升改為箕斗提升，矸石提升至地面后，用一條長(zhǎng)度800m的帶式輸送機(jī)，穿過(guò)中央工廣，排至工廣東側(cè)的塌陷區(qū)進(jìn)行回填。

2 常用的帶式輸送機(jī)及棧橋

帶式輸送機(jī)是煤礦高效連續(xù)運(yùn)輸?shù)睦硐朐O(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，帶式輸送機(jī)輸送能力強(qiáng)，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制?，F(xiàn)已經(jīng)成為煤礦主流的運(yùn)輸手段，技術(shù)成熟穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度800m，帶寬1m，運(yùn)量630t/h，帶速2.0m/s，配置功率160kW。

帶式輸送機(jī)在工廣內(nèi)鋪設(shè)，必須采用棧橋架空方式，才能不影響地面現(xiàn)有建筑物以及道路的通行，本次設(shè)計(jì)中棧橋距地面高度5.2m以上。輸送機(jī)棧橋常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式有混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)也有鋼桁架結(jié)構(gòu)，這些常見(jiàn)棧橋的統(tǒng)一特點(diǎn)是棧橋做為帶式輸送機(jī)的外部結(jié)構(gòu)，側(cè)面及屋面全圍護(hù)，形成封閉的通道。棧橋建設(shè)完成后，再安裝帶式輸送機(jī)，棧橋和內(nèi)部的帶式輸送機(jī)是相對(duì)獨(dú)立的（圖1）。

這種常見(jiàn)的棧橋結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間大，外形尺寸一般要達(dá)到3m×2.8m，無(wú)法進(jìn)行整體運(yùn)輸，安裝時(shí)都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接組裝，消耗材料多。該種形式的運(yùn)輸系統(tǒng)建成后，工程費(fèi)用高，棧橋的制造安裝費(fèi)用在整個(gè)工程造價(jià)中占到很大的份額，有時(shí)接近2/3的占比。蘆嶺礦的輸送機(jī)若采用此種結(jié)構(gòu)形式，工程估算需要2000萬(wàn)元，為了降低蘆嶺礦排矸系統(tǒng)的工程造價(jià)，加快施工進(jìn)度，本次設(shè)計(jì)使用了一種新型的橋架一體式輸送機(jī)。

3 橋架一體式輸送機(jī)

橋架一體式輸送機(jī)，將鋼桁架棧橋與帶式輸送機(jī)機(jī)架合二為一。帶式輸送機(jī)的中間架兼做鋼桁架的上弦架，輸送機(jī)的中間架支腿兼做鋼桁架的腹桿，鋼桁架的下弦架做為輸送機(jī)中間架支腿的支撐梁（圖2）。輸送機(jī)托輥架直接安裝在上弦架上，替代部分上弦架的水平支撐桿件。下弦架兩側(cè)設(shè)懸挑梁，布置檢修道。輸送機(jī)上部安裝防護(hù)罩，防止揚(yáng)塵，阻擋雨水，防護(hù)罩可以打開(kāi)，便于檢修。這種結(jié)構(gòu)有效減少了鋼桁架的截面面積，大大降低了鋼桁架和輸送機(jī)的整體重量，減少材料消耗，降低制造成本。

普通的帶式輸送機(jī)中間架及支腿為槽鋼或角鋼，無(wú)法滿(mǎn)足棧橋本體的支撐。本工程中的橋架一體式輸送機(jī)每跨長(zhǎng)度為21米，上、下弦架及腹桿選擇H型鋼，兩個(gè)豎腹桿間設(shè)一斜腹桿，增加棧橋的剛度，滿(mǎn)足撓度。（圖3）

輸送機(jī)長(zhǎng)度800m，需要至少8m的拉緊行程，棧橋距地面高度5.2m，若采用重錘拉緊，拉緊行程不能滿(mǎn)足要求。選用自控液壓拉緊裝置，拉緊行程能滿(mǎn)足要求，但一體式結(jié)構(gòu)空間小，棧橋內(nèi)布置不下拉緊裝置。為解決這一問(wèn)題，使用了四個(gè)改向滾筒，將拉緊裝置布置在地面上，拉緊行程10m。解決了棧橋的上無(wú)法安裝拉緊裝置的問(wèn)題，并且便于檢修維護(hù)。（圖4）

圖3

圖4

橋架一體式輸送機(jī)由于棧橋?qū)挾鹊臏p小，便于運(yùn)輸，可以在工廠(chǎng)內(nèi)加工制作，有效保證了棧橋的加工質(zhì)量。設(shè)備與結(jié)構(gòu)組裝成一體，安裝時(shí)進(jìn)行整體吊裝，提高工程的施工進(jìn)度。蘆嶺礦輸送機(jī)的工程估算約1100萬(wàn)元，比采用傳統(tǒng)的棧橋方式，節(jié)省了近900萬(wàn)元。

4 結(jié)束語(yǔ)

煤礦輸送機(jī)采用橋架一體式輸送機(jī)技術(shù)上是可行的，這種輸送機(jī)節(jié)省了投資，施工進(jìn)度快，有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在當(dāng)前激烈的煤炭市場(chǎng)環(huán)境下，煤礦需要降低生產(chǎn)成本，該種輸送機(jī)值得推廣。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：陳新（1975-），男，上海人，淮北工業(yè)建筑設(shè)計(jì)院機(jī)選室工程師，研究方向：煤礦機(jī)械工程設(shè)計(jì)。