1、國內外礦用帶式輸送機的發展現狀及比較
目前國外帶式輸送機技術的發展主要表現在兩個方面,-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——高產高效工作面回采巷道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產品，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的模式，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。
2、我國礦用帶式輸送機典型機型的發展狀況
2.1 固定高強度帶式輸送機
固定高強度帶式輸送機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18°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啟動問題。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：運量最大到7 000 t/h(神東公司布爾臺煤礦)，運距最長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5.6 m/s(晉城煤業公司趙莊煤礦)，驅動總功率最大達到6x1850 kW(大同煤業公司同忻煤礦)。
2.2可伸縮帶式輸送機
可伸縮帶式輸送機主要用于煤礦采煤工作面的
回采巷道輸送原煤，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、德國、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回采巷道用可伸縮帶式輸送機，其主參數：運量Q=2500t/h，運距L=6000 m，帶速口=3.5—4.0m/s，驅動總功率N=2400 kW。煤炭科學研究總院上海研究院在2001年為神東煤炭公司進行了帶寬1.4 m回采巷道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、大功率回采巷道輸送機依靠進口的局面。2005年煤炭科學研究總院上海研究院設計制造完成帶寬1.6 m高產高效工作面回采巷道配套可伸縮帶式輸送機，能夠滿足國內年產量1 000萬t級高產高效工作面需要，其主參數：運量Q=4 000 t/h，運距L=6 000 m，帶速v=4 m/s，裝機總功率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、變頻驅動、中間驅動技術，2005年完成了工業性試驗，目前僅在神東公司應用多達20余條。2006年又為黃陵二礦設計了1.6 m高產高效工作面回采巷道配套可伸縮帶式輸送機，其主參數：運量Q=3 500 t/h，運距L=6 800 m，帶速”=4m/s，裝機總功率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、變頻驅動、中間驅動技術。
2.3大傾角上、下運輸送機
大傾角上、下運輸送機是煤炭科學研究總院上海研究院承擔的國家“七五”攻關項目。到目前為止，已投入使用60多臺。近年來，上海研究院進一步分析調研國內煤礦帶式輸送機現狀，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因數，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°。
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咖；功率從160 kW增加到3xl 800 kW；運距
達到2 000 m以上；帶速從2．Om/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%放寬到20%。
2.4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。
國內的平面轉彎帶式輸送機在理論和技術上現
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研究院等單位，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，但是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。
20世紀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隨盾構推進同步延伸的輸送機，該輸送機由煤炭科學研究總院上海研究院設計制造，主參數：機長L=2 000 m，運量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現了輸送機空間變向，這在國內外彎曲輸送的研究中也是罕見的。2008年，煤炭科學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計制造了一臺水平拐彎同步延伸輸送機，該機主參數：機長L=2 000 m，運量Q=800 t/h．帶速p=2.5m/s，帶寬b=1 000 mm，裝機功率3x160 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廠設計了一條帶寬1 m、長約6 000 m的平面彎曲固定帶式輸送機。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廠設計的一條帶寬l m、長約4 000 m的S形空間彎曲帶式輸送機投入使用。
2.5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。帶液壓制動系統的下運輸送機是國家“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—0.3ln／s2的范圍內），降至額定速度的1/3，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在小功率的電動狀態。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。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輸巷可伸縮帶式輸送機，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回采巷道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研究院為平朔安家嶺井工一礦設計的下運輸巷帶式輸送機，其主參數：運量Q=2 500t/h，運距L=2 800 m，帶速t,=4 m/s，裝機總功率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，有效降低機尾張力，同時增大張緊力，增設制動器等措施，使下運輸巷輸送機的運行取得成功。
2.6垂直提升輸送機
國外從20世紀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。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Trellexb 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。
垂直提升輸送機目前存在的問題：如何防止斷帶是垂直提升機尚未解決的問題，盲目提高膠帶安全系數，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。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，而我國此技術尚不穩定，冷黏技術仍有待于提高。此外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。還有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。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，其主參數：額定連續輸送量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，驅動功率N=45 kW，該機于2002年9月安裝調試完畢，運行正常。
2.7管狀式帶式輸送機
早在20世紀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10余年的研究和試驗，于20地紀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，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研究院、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27~47°，如為花紋膠帶，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1.7~2.0倍；⑦整機移動方便，質量輕，環境衛生良好；⑧可以減少轉載環節，便于實現控制。其缺點：對輸送物料的塊度有一定要求；不適用多點受、卸料；不適用給料不均勻的場合。上述3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研究院與上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全長7 100 m，運量為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1700 t/h，下層運量200t/h，運距1=1 485 m，帶速v=3.15m/s。
3、我國礦用帶式輸送機的發展方向及趨勢
3.1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 a內輸送量要提高到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要加長至8000 m，對于鋼繩芯強力帶式輸送機須加長至10000加以上，單機驅動功率要達到1000～10000 kW，輸送帶抗拉強度達到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
整機設備性能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進一步完善和提高現有元部件的性能和可靠性外，還要不斷開發研究新的技術和元部件。
3.3擴展功能，一機多用化
帶式輸送機是一種理想的連續運輸設備，并且有可能不能充分發揮其效能，浪費資源。如將帶式輸送機結構進行適當修改，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。
3.4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。
4、結語
我國的煤礦用帶式輸送機在最近幾年無論在主參數還是機型方面都有較大的發展，對其關鍵技術研究和新產品開發也取得了可喜的成果，但是整體上與國外帶式輸送機技術水平還存有不小的差距。只有采用新技術，大力開展輸送機特殊機型及關鍵技術的研究，開發專用機型，擴大輸送機應用范圍，實現一機多用，不斷提高帶式輸送機設計水平、運轉性能與可靠性，才能真正滿足煤礦生產的要求。
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