大宝顶煤矿大倾角胶带输送机改造案大宝顶煤矿二0一五年七月二十三日目录一、概述··1二、现大倾角皮带机相关技术参数··1三、大倾角胶带输送机改造原则··1四、改造案··1（一）改造案一·1(二)改造案二·3(三)改造案三·5五、大倾角胶带输运机改造后运输能力计算··7六、案对比··18七、案选择··18大倾角胶带输送机改造案一、概述我矿+1220m水平下延工程与2002年启动，+1220m水平下延大倾角皮带机于2009年安装投入使用，胶带输送机全长650m，带宽1m，带速2m/s，倾角25°，运量320t/h，输送带为ST2000钢绳芯胶带，初期使用运输量很小。
随着我矿机械化水平的提高，进入2013年以来，大倾角胶带输送机运量逐渐增大，有时日产量3000t，随着后期矿井+1220m水平下延产出的原煤将全部从+1220m水平大倾角皮带机往上运输，导致目前大倾角胶带输送机驱动装置不堪重负，自2013年至今皮带机液力偶合器有16次重损坏，电机烧毁3次，减速机温度过高。
影响安全生产，鉴于上述情况大倾角胶带输送机驱动装置的能力已经无法满足现阶段运输要求，故大倾角胶带输送机驱动装置急需改造。
二、现大倾角皮带机相关技术参数三、大倾角胶带输送机改造原则1、不改变输送机带速。
2、增加一套新的驱动装置，使双驱动运输能力达到400t/h，实现功率平衡。
3、当一套驱动有问题后，另一套驱动能单独工作。
4、现有的驱动电机功率500kw，减速机型号为17A继续使用。
5、改造后驱动装置必须满足胶带输送机运行条件。
四、改造案（一）改造案一描述1、在大倾角皮带机机头增加一套500KW驱动（由原来单套500kw更换为2×500kw），将原有的机头机架和卸载滚筒拆除，更换为传动机架和更换为Φ1250mm传动滚筒,需要开挖硐室。
(1)使用ST2000阻燃胶带不变。
(2）带速2.0m/s（和原来速度一致），增加一套电机功率500KW，包含电动机、减速器、液粘软起动、联轴器、驱动底座。
(3）增加制动装置1套，型号为KPZ-1400/4*80。
(4) 增加一套传动滚筒和改向滚筒、传动架、改向架。
(5）增加一套驱动装置基础。
(6）增加一套机架基础。
(7）增加电气部分及电气基础。
(8）现有驱动装置的液力耦合器改为液粘软启动。
(9）在机头左侧需开帮挑顶，并保留现有的一根吊装钢梁。
(10）增加一组吊装钢梁。
2、增加设备明细表3、井巷工程量：(1）驱动硐室开帮工程量：长×宽×高=15×4×4.5=270m3(2）驱动装置基础坑工程量：长×宽×深=8m×1m×1.2m=9.6 m3(3）传动架基础坑工程量：长×宽×深=8m×2m×1.2m=19.2 m3(4）盘式制动器基础坑工程量：长×宽×深=5m×4m×0.8m=16 m3总工程量：270+9.6+19.2+16=314.8m3，按每天20m3施工，加浇筑基础，预计井巷工程需要1个半月。
(5）按人工费加材料费500元/m3，井巷工程需15.74万元。
4、案一井巷工程费用需15.74万元；购进设备需216.12万元，共计231.86万元。
(二)改造案二描述1、大倾角皮带机机头前有一条1米皮带，长100m，将前1米皮带拆除，两条皮带机整合为一条皮带机，将大倾角皮带机延伸到煤仓，延伸长度100m。
在煤仓处增加一套500KW驱动（由原来单套500kw更换为2×500kw），将增加的驱动装置安装在巷道的右侧，需要在煤仓左侧开帮挑顶开挖硐室。
大倾角皮带延伸后，皮带中心与煤仓中心偏3.8米，将煤仓的上口往左扩3.8米，需在机头增加导料槽。
(1）使用ST2000阻燃胶带不变。
(2）带速2.0m/s（和原来速度一致），整合为一条皮带机后，在机头处增加一套电机功率500KW，包含电动机、减速器、液粘软起动、联轴器、驱动底座。
(3）将现有搭接处的卸载机架及滚筒拆除,并在现有搭接处增加一套卸料装置。
(4）增加制动器1套，型号为YWZ-500/201(防爆）。
(5) 两条皮带机整合为一条皮带机后，滚筒及机架受力不满足现在的要求，需要重新更换。
增加一套传动滚筒和改向滚筒、传动架、改向架。
(6）增加一套驱动装置基础。
(7）增加一套机架基础。
(8）增加电气部分及电气基础。
(9）增加一组吊装钢梁。
2、增加设备明细表3、井巷工程量：（1）驱动硐室工程量：长×宽×高=8×2.25×4=72m3（2）开帮工程量：长×宽×高÷2=92×4.5×4÷2=828m3（3）驱动装置基础坑工程量：长×宽×深=8m×1m×1.2m=9.6 m3（4）传动架基础坑工程量：长×宽×深=8m×2m×1.2m=19.2 m3（5）总工程量：72+828+9.6+19.2=928.8m3，按每天20m3施工，加浇筑基础，预计井巷工程需要2个半月。
（6）按人工费加材料费500元/m3，井巷工程需46.44万元。
4、案二井巷工程费用需46.44万元；购进设备需245.08万元，共计291.52万元。
（三）改造案三描述1、在皮带机机头增加一套永磁电机，将原来的500KW的驱动也更改为永磁电机，需要开挖硐室。
（1）使用ST2000阻燃胶带不变。
（2）带速2.0m/s（和原来速度一致），增加一套电机功率500KW，包含电动机、减速器、液粘软起动、联轴器、驱动底座。
（3）增加制动装置1套，型号为KPZ-1400/4*80。
（4) 增加一套传动滚筒和改向滚筒、传动架、改向架。
（5）增加一套永磁驱动装置基础。
（6）增加一套机架基础。
（7）增加电气部分及电气基础。
2、增加设备明细表：3、井巷工程量：（1）驱动硐室开帮尺寸：长×宽×高=15×4×4.5=270m3（2）驱动装置基础坑：长×宽×深=8m×1m×1.2m=9.6 m3（3）传动架基础坑：长×宽×深=8m×2m×1.2m=19.2 m3（4）盘式制动器基础坑工程量：长×宽×深=5m×4m×0.8m=16 m3总工程量：270+9.6+19.2+16=314.8m3，按每天20m3施工，加浇筑基础，预计井巷工程需要1个半月。
（5）按人工费加材料费500元/m3，井巷工程需15.74万元。
4、案三井巷工程费用需15.74万元；购进设备需607.47万元，共计623.21万元。
五、大倾角胶带输运机改造后运输能力计算（一）当增加一套新的驱动装置，使双驱动运输能力达到400t/h，实现功率平衡。
运量为400t/h的计算如下：1、带式输送机参数：2、输送带型号及基本参数3、托辊的结构承载分支采用55°槽型托辊组（四节辊），回程段采用下平行托辊组。
（1）间距 承载托辊间距 l t '=1.2m回程托辊间距 l t "=3m 缓冲托辊间距 l th =0.6 m（2）托辊直径与质量承载托辊直径d t '=Φ108mm （4G205），托辊旋转质量 Gt'=4.2Kg 回程托辊直径d t "=Φ108mm （4G205），托辊旋转质量Gt"=9.74Kg （3）托辊阻力系数承载段阻力系数 030.=ω′回程段阻力系数 030."=ω 4、基本参数确定计算（1）输送带线质量：q d =34kg/m （2）物料线质量q ：m /kg ..v .Q q 565526340063=×==其中：Q —每小时运输量，t/h ；v —运输带运行速度，m/s ； （3）托辊旋转部分线质量q t ', q t "：q t '=14kg/m q t ''=3.25kg/m 5、线路阻力计算[输送机布置示意图 采用头部、中部驱动，1配比]（1）承载分支：[]N sin )q q (cos ')q 'q q (gL W d d t 24214743=β++βω++=（2）回程分支：N ]sin q -cos '')''q q [(gL W d t d 7537821=ββω+=（3）局部阻力1)装载点物料加速阻力a W ：N .qv W a 11125655212122=××==其中：q －物料线质量，kg/m ；v －带速，m/s 。
2)装载点导料槽侧板阻力：N ..B (L W b 127709011651701622=+×××=+γ=）（）其中：B －带宽，m ；－物料松散密度，t/m3；L －导料槽侧板长度，m 。
3)清扫器阻力：N B B ~(W t 9009001000700=≈=）弹簧清扫器阻力：N B W t 200200==空段清扫器阻力：N w w w W W /t t b a N 1338200900127111=+++=+++=6、输送带力的计算各点力应该同时满足摩擦条件及垂度条件。
满足垂度条件的最小力值为：S zmin =12.5gl t '(q+q d )cos β=13165N S kmin =12.55gl t "q d cos β=12495N 其中：S zmin —重载段输送带最小点力；N S kmin —空载段输送带最小点力；N其中:0841100121.C C -K S S Y =++γ=））（（ 其中：0C —摩擦力备用系数，1.312 —功率配比系数，1 K —欧拉系数，3按逐点力法有： S 1S 2= S 1 +W 1-2 S 3=KS 2S 4= S 3 + W 3-4其中：K —力增加系数,1.02。
根据摩擦传动条件和垂度条件有：S 4÷S 1<S Y ÷S 1=4.08 S 2>S kmin =12495S 3>S kmin =13165从而得出: S 1= 88285N S 2=12907N S 3=13165N S 4= 265626N7、输送带强度检验maxd S B.m σ=其中：m －输送带安全系数;σd －带芯拉断强度，N/mm ； 对于ST2000钢丝绳芯带,σd=2000N/mmB －带宽，mm输送带的安全系数： 5726562610002000.S B m max d=×=σ= 所选用的输送带满足静态设计安全系数要求。