帶式輸送機是煤礦最理想的高效連接運輸設備，它與其它運輸設備（如機車類）相比，不僅具有長距離、大運量、連續輸送等優點，而且運行可靠，易于實現自動化、集中控制，特別是對高產高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。隨著我國高產高效礦井、一些特殊彎曲巷道的出現，原有的帶式輸送機無論是主參數還是運行性能都已不能滿足高產高效的要求，必須向長距離、高帶速、大運量、大功率的大型化方向以及水平彎曲、多功能輸送方向發展。
2、國內外礦用帶式輸送機的現狀及比較
目前國外帶式輸送機技術的發展主要表現在兩個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型輸送機已成為其發展的主要方向。
近年來，我國的煤礦用帶式輸送機也有了很大的發展，對其關鍵技術研究和新產品開發都取得了可喜的成果。輸送機產品系列不斷增多，從定型的SDJ、SSJ、STJ、DT等系列發展到多功能、適應特種用途的各種帶式輸送機系列，如國家攻關項目——大傾角帶式輸送機成套設備、“九五”攻關項目——高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等都填補了國內空白，開發了大傾角、長距離輸送原煤的新型帶式輸送機系列品，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，應用動態分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，研制成功了多種軟起動和制動裝置及以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，對高帶速輸送機及其動態設計與計算機監控等關鍵技術問題缺乏實踐經驗，由于帶速普遍較低，許多設計單位仍延用以往的靜態設計法，用加大輸送帶安全系數的方法來提高設計的可靠性，其結果不僅增大了設備成本，而且降低了設備運行的可靠性。此外，我國輸送機制造企業追求小而全模式，未能像國外一樣形成大規模的元部件專業生產廠或加工中心，致使元部件設計與制造水平得不到有效提高。
3、我國礦用帶式輸送機典型機型的進展情況
(1)固定高強度帶式輸送機
這是目前煤礦井下用量最多的一種機型，主要用于水平或傾角小于180的場合。由于受到輸送帶強度及元部件的限制，單機長度不宜過長，國內現在鋼繩芯帶最高用到ST5000，為了降低膠帶強度，減小驅動裝置尺寸，國內外輸送機通常采用中間直線摩擦驅動和中間卸載式的驅動，并采用軟啟動技術，國內現有近10種軟啟動方式，較好地解決了大型輸送機的起動問題。目前我國煤礦井下使用的固定高強度帶式輸送機的最大主參數分別為：運量最大到7 000 t/h（神東公司布爾臺礦），運距最長7800m，帶寬最大到2.2 m（神東公司布爾臺礦），帶速最大5.6 m/s（晉城煤業公司趙莊煤礦），驅動總功率最大到6 xl 850 kW(大同煤業公司同忻煤礦)。
(2)可伸縮帶式輸送機
該機型主要用于煤礦采煤工作面的順槽輸送原煤，設有儲帶倉，機尾可隨采煤工作面的推進伸長或縮短，結構緊湊．可不設基礎，直接在巷道底板上鋪設，也可懸吊在巷道的頂板上，機架輕巧，拆裝十分方便，輸送帶一般采用整芯帶，用機械接頭聯結，當輸送能力和運距較大時，可配中間驅動裝置來滿足要求。美國、德周、英國等國家的一些廠商公司都可為各種生產規模的高產高效工作面提供配套的順槽用可伸縮帶式輸送機，其主參數已達到：運量Q=2 500 t/h．運距L=6000 m．帶速”=3.5 ~4 m/s，驅動總功率Ⅳ=2 400 kW。煤炭科學研究總院上海分院在2001年為神東煤炭公司進行了帶寬1.4 m順槽可伸縮輸送機的國產化設計取得成功，結束了大運量、長運距、大功率順槽輸送機依靠進口的局面。2005年煤炭科學研究總院卜海分院設計制造完成帶寬1.6m高產高效工作面順槽配套可伸縮帶式輸送機，能滿足國內年產1 000萬t級高產高效工作面配套，其主參數為：運量Q =4 000 t/h，運距L=6 000 m，帶速口=4 m/s，裝機總功率Ⅳ=3 x500+3×500 kW，帶寬B=1.6 m，輸送傾角為B≤1°，儲帶長度200 m，采用液壓自動卷帶、變頻驅動、中間驅動技術，2005年完成了工業性試驗，目前神東公司已應用多達十余條。2006年又為黃陵二礦設計了1.6 m離產高效工作面順槽配套可伸縮帶式輸送機，其主參數為：運量Q =3 500 t/h，運距L=6 800m，帶速v=4 m/s，裝機總功率Ⅳ=3 x560 +3 x560kW，帶寬B=1.6 m，輸送傾角為口≤1°，儲帶長度200 m，采用液壓自動卷帶、變頻驅動、中間驅動技術。該機型于2008年10月份通過了中國煤炭工業協會的技術鑒定。目前國產順槽可伸縮輸送機已達到國際先進水平。
(3)大傾角上、下運輸送機
該機型是國家“七五”攻關項目，1990年通過了能源部技術鑒定。該機型煤炭科學研究總院上海分院先后獲圉家計委、科委、財政部頒發的科技攻關重大成果榮譽獎，煤炭部科技進步一等獎和部推廣二等獎，到目前為止，已投入使用60多臺，基本上形成了定型產品，在國內處于領先水平。近年來，上海分院進一步分析調研國內煤礦帶式輸送機現狀，煤礦紛紛要求推廣使用大傾角上運帶式輸送機的迫切性和廣泛性，在研制成功的大傾角上運帶式輸送機的基礎上，進行大傾角上運帶式輸送機系列化設計，擴大使用范圍，以滿足不同帶寬、不同功率、不同運量、不同運距的需要，改進和研制不同帶寬的雙排V形深槽托輥組，最大限度地提高導來摩擦系數，從而擴大了輸送機輸送傾角范圍，使輸送機輸送傾角在采用普通光面膠帶時突破了+28。，采用花紋膠帶時提高到了+35。，下運輸送機傾角也可達- 29。并使大傾角上運帶式輸送機系列既能實現軟起動和均載，又能改善制動性能。
在原有基礎上，通過對大傾角上運帶式輸送機進行系列化設計，使輸送機帶寬由800 mm增加到1 600 mm；功率從160 kW增加到3 xl 800 kW；運距達到2 000 m以上；帶速從2m/s提高到4.2m/s；運量從300 t/h提高到1 100 t/h；原煤允許含水量從10%放寬20%。
(4)水平拐彎輸送機
當輸送機的機頭、機尾不能直線連接時，就要采用水平拐彎的輸送機，這樣可以繞開建筑物或不利地形，從而減少甚至可以不設中間轉載站，達到減少設備數量，使系統的供電和控制更為集中，可減少物料溢出或堵塞的危險，取消了中間轉載的高度，減少了粉塵飛揚和噪聲，也減少了不必要的能耗。
我國對水平拐彎的輸送機研究較早，并在1959年就出現了水平拐彎輸送機，但發展并不快，其主要原因是用戶對該機型認識不夠，當時國內也沒有成熟的應用實例。國內的平面轉彎帶式輸送機在理論和技術上現在仍處于發展階段。研究主要集中在山東科技大學、東北大學、遼寧工程技術大學、煤炭科學研究總院上海分院等單位。山東科技大學孫可文教授在1990年著書詳細論述了輸送機的變向運行原理及模型，為彎曲輸送在我國的發展奠定了堅實的基礎。近幾年來，東北大學、遼寧工程技術大學針對幾種彎曲輸送形式也進行了理論研究，雖然平面轉彎帶式輸送機的需求不斷增多，國內的平面轉彎帶式輸送機的應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理論研究和技術還不夠完善和成熟；②實踐經驗較少。
到90年代，國內試制成功了水平拐彎的轉角裝置，輸送機通過轉角裝置的轉載來改變運行方向，該機型在煤礦井下已成功應用。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同步延伸的輸送機，隧道長度2 000 m，多處水平垂直拐彎，最小水平彎曲半徑為360Ⅲ。經理論計算在抬高輸送機內側曲線5。的情況下，帶式輸送機的最小水平彎曲半徑可達280 m，小于隧道的實際最小水平彎曲半徑，可滿足正常運行要求。采取的主要措施是：
1)使托輥具有安裝支撐角，即托輥的軸線方向與彎曲段的法線方向有一夾角，使之產生托輥給予膠帶向外推的力。
2)設置防跑偏側輥，膠帶向內側或外側跑偏，可由防跑偏側輥予以限制。
該機主參數為：機長L=2 000 m，運量Q=180～200 t/h，帶速v=1.6m/s，帶寬b=650 mm，多處水平彎曲，目前該機正在正常運行中。
2008年，煤炭科學研究總院上海分院在上海外灘通道施工中，又為上海隧道公司設計制造了一臺水平拐彎同步延伸輸送機，該機主參數為：機長工=2 000 m，運量Q：800 t/h，帶速v=2.5m/s，帶寬b=1 000 mm，裝機功率3×160 kW，采用變頻驅動，多處水平“S”型彎曲，最小彎曲半徑450 m。
2004年，山東科技大學運輸與控制技術研究所為泰山水泥設計了一條帶寬1m、長約6 000 m的平面彎曲帶式輸送機，其中跨公路部分約100 m跨度采用了斜拉橋桁架結構主體。
2006年，泰安力博機電科技有限公司和山東科技大學運輸與控制技術研究所為義煤集團騰躍水泥設計了一條帶寬Im、長約4 000 m的“S”形空間彎曲帶式輸送機投入使用，首次實現了空間變向，這在國內外彎曲輸送的研究中也是罕見的。
(5)下運輸送機
長距離、大運量、較大傾角的下運膠帶輸送機的使用，可較大幅度地減少采區的巷道工程量，降低基建費用和縮短施工周期，發電運行時還可向電網輸電，具有較大的經濟效益，是一種具有廣闊發展前途的節I能設備。但由于帶速高，移動部分和轉動部分的慣性很大，其下滑的慣性力矩也很大，生產中經常出現打滑、滾料、飛車等事故，因此下運輸送機的關鍵是制動。目前國內外煤礦常用的制動方式有三種：①液力制動裝置；②液壓制動裝置；③盤式制動裝置。帶液壓制動系統的下運機是國家“六五”重點科技攻關項目，主要是通過在輸送機的驅動裝置中安裝液力制動系統，分兩步實現制動，即先由該系統將輸送機運行速度減慢（減速度保持在0.1一0.3 m／S2的范圍內），降至額定速度的三分之一，然后由機械抱閘最終制動，當井下發生突然停電事故時，仍可實現二級制動。
阻尼式下運帶式輸送機也具有較為廣泛的應用前景，這是一種在輸送帶底面施加阻尼力來抵消載荷下運時產生的下滑力的帶式輸送機，其驅動裝置可以布置在輸送機的下端，使電動機在驅動中始終保持電動狀態。改善了輸送帶可受力情況，同時可解決下運可伸縮帶式輸送機不易伸縮的難題。在傾角不大于16°的下運工況均可應用，其防下滑的阻尼力隨時均可任意調整，十分靈活方便；這種帶式輸送機不僅具有膠帶張力小，結構簡單，可以實現長距離運輸等一系列優點，而且還具有軟起動和功率平衡等功能；安全保護設施完善，微機控制、傳感器監測，能滿足煤礦防爆要求，使用安全可靠。目前該機型已在邯鄲煤礦、新汶翟鎮、淮北劉橋、河南永城等地井下使用，運行情況良好。
目前，技術難度較大的是下運順槽可伸縮帶式輸送機，由于下運輸送機機尾受力較機頭部大，傳統的把驅動布置在機尾處的方式不能在順槽可伸縮輸送機上應用，驅動裝置和張緊裝置必須布置在機頭位置，而機頭部膠帶張力卻為最小處，布置難度較大。煤炭科學研究總院上海分院為平朔安家嶺井工1礦設計的下運順槽帶式輸送機，其主參數為：運量Q=2 500 t/h，運距/=2 800 m．帶速F=4 m/s，裝機總功率Ⅳ=3x630 kW，帶寬b=1.4 m，提升高度h= -180 m，儲帶長度120 m。采用阻尼式，有效降低機尾張力，同時增大張緊力，增設制動器等措施，使下運順槽輸送機的運行取得成功。
(6)垂直提升輸送機
國外從60年代末開始發展垂直提升技術，德國Trellex Flexowell公司就一直從事這種機型的研制，其產品已有5萬余臺，分布于90多個國家和地區，應用于各行各業。1996年5月份，該公司成功地將料袋式垂直提升技術應用于美國紐約北部一個水庫開發的隧道豎井開采中，該料袋式輸送機的連續垂直提升高度為208 m，帶速2.42 m/s。
我國由于垂直提升技術起步晚，該技術在煤礦井下應用尚屬空白。據資料報道：河北省冀縣崔家寨煤礦在330 m主井的垂直提升中，設計時曾想采用德國Trellex Flexowell公司的料袋式輸送機，最后由于技術和經濟上的原因而沒有選用。根據我國大型煤礦的情況，若要滿足主井提升需要，主參數必須滿足運量Q≥1 200 t/h，高度H≥400 m。現將箕斗提升、波狀擋邊帶式輸送機和料袋式輸送機i種方案進行技術經濟比較。其主要參數為：物料種類，原煤；容重r=1.1t/m’；最大塊度300 mm；提升高度日=400 m；運量Q=1 200 Uh。
垂直提升輸送機目前存在的問題：
1)輸送帶
a．阻燃性。由于煤炭行業的特殊性，要求鋼絲繩芯帶具有阻燃性能，必須符合行業標準MT450-1995《煤礦用鋼絲繩芯帶阻燃、抗靜電試驗方法和判斷規則》規定的要求。
b．安全性。如何防止斷帶，仍然是垂直提升機尚未解決的問題，盲日擴大安全系數，既不經濟也不科學，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，我國目前仍采用經驗法，這使國內用戶對安全性問題顧慮較多。
c．冷粘技術。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，而我國此技術尚不穩定，冷粘技術仍有待于提高。
d．經濟性。如果輸送帶全部依賴進口，輸送帶價格約為5000美元/m。大多數煤礦企業是無法承擔的。
2)技術性能
a．清掃裝置。由于特種帶形的膠帶結構較復雜，所以清掃效果是國產波狀擋邊輸送機和料袋式輸送機要解決的一個技術關鍵。
b．凸弧段的拋料問題。物料在經過凸弧段時，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0。一30。內物料拋落現象更嚴重。料袋式輸送機當滿載時也容易拋料。
煤炭科學研究總院上海分院在2001年上海地鐵施工中采用了一條垂直提升輸送機，其主參數為：額定連續輸送量Q =180~ 200t/h，輸送水平距離三= 8.96 m，垂直提升高度H≥25 m，帶速v=1.25m/s，帶寬B-1 000 mm，驅動功率Ⅳ=45 kW，該機于2002年9月安裝調試完畢，運行正常。
(7)管狀式帶式輸送機
早在60年代，日本就開展了管狀帶式輸送機的設計研究工作，經過十余年的研究和試驗，于70年代末進入實際應用階段。管狀帶式輸送機可以在空間任意彎曲，繞過建筑物，提高運輸高度，封閉管帶內的物料，保護環境，確實是開創了散狀物料運輸的新紀元。目前我國煤炭科學研究總院上海分院、自貢輸送機廠等多個廠家和高校對此機型展開研究，取得了巨大進展。
該機型的優點：①封閉輸送物料：物料不會灑落和飛揚，具有較好的防風防雨性能；②彎曲運輸：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，拓展了帶式輸送機的使用范圍；③大傾角運輸：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摩擦力，運輸傾角可達270—470，如為花紋皮帶，則可達600以上，這一點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、下分支同時輸送物料；⑥斷面積較小，普通帶式輸送機的斷面積為管狀帶斷面積的1.7—2倍；⑦整機移動方便，重量輕，環境衛生良好；⑧可以減少轉載環節，便于實現控制。其缺點是：①對輸送物料的塊度有一定要求；②不適用多點受、卸料；③不適用給料不均勻的場合。上述三點，正是井下輸送所具備的特點，因此，管狀帶式輸送機用于井下運輸并不合適。
煤炭科學研究總院上海分院與L：海科大重工聯合研制了多條管狀輸送機，其中：貴州納雍電廠輸煤管狀輸送機，該機全長7 100 m，運量800 t/h，帶速3.15 m/s，翻越3座山，橫跨一個堰塞湖，是目前亞洲第一、世界第二單機運行長度的管狀輸送機。沙鋼張家港宏發煉鋼公司雙向輸送管狀輸送機，上層運量l 700t/h，下層運量200 t/h，運距1=1 485 m，帶速v=3. 15 m/s。
4、我國礦用帶式輸送機的發展方向及趨勢
(1)大型化、提高運輸能力
為了適應高產高效集約化生產的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發展的必然趨勢。在今后的10年內輸送量要提高到3 000 ~7 000t/h，帶速提高至4—6m/s，輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要加長至8 000m，對于鋼繩芯強力帶式輸送機須加長至10000 m以上，單機驅動功率要達到1 000~ 10 000kW，輸送帶抗拉強度達到6 000 N/mm（鋼繩芯）和3 150 N/mm（整芯）。
(2)提高元部件性能和可靠性
整機設備件能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性。我們除了進一步完善和提高現有元部件的性能和可靠性，還要不斷開發研究新的技術和元部件，
(3)擴大功能，一機多用化
帶式輸送機是一種理想的連續運輸設備，并且可能不能充分發揮其效能，浪費資源。如將帶式輸送機結構作適當修改，并采取一定的安全措施，就可拓展運人、運料或雙向運輸等功能，做到一機多用，使其發揮最大的經濟效益。
(4)開發專用機種
我國煤礦的地質條件差異很大，在運輸系統的布置上經常會出現一些特殊要求，如水平拐彎、大傾角(>+25。)直至垂直提升等。而這些場合常規的帶式輸送機是無法勝任的。為了滿足煤礦的某些特殊要求，應開發特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。
5、結語
盡管我國的煤礦用帶式輸送機機型也有了很大的發展，對其關鍵技術研究和新產品開發也取得了可喜的成果。但是對關鍵技術的研究還不被人們所重視。當今國外帶式輸送機技術發展迅速，其中某些技術如帶式輸送機動態設計與分析技術已進入當今世界高新技術領域，在國內剛起步，還沒有真正應用到設計中去，因而國內外帶式輸送機技術水平存有一個不小的差距。只有采用新技術，大力開展輸送機關鍵技術的研究，盡快攻克這些關鍵技術，才能使我國煤礦井下用大型帶式輸送機設計水平、運轉性能與可靠性有一個質的飛躍，真正滿足煤礦生產的要求。
