鋼繩芯強(qiáng)力膠帶具有強(qiáng)度高、使用壽命長、維護(hù)費(fèi)用低，安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也存在著重量大、安裝下放困難的特點(diǎn)，特別是使用在井下傾斜運(yùn)輸巷道時(shí)，受現(xiàn)場條件限制，采用常規(guī)的更換方法根本無法進(jìn)行操作，只能根據(jù)現(xiàn)場條件研究新的更換方案。協(xié)莊煤礦將-550m水平3-1鋼繩芯小強(qiáng)力膠帶安裝中的下放膠帶環(huán)節(jié)作為一個(gè)課題進(jìn)行攻關(guān)。
- 550m水平3-1小強(qiáng)力皮帶機(jī)為KZW - 1140/660型鋼繩芯強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，長度560m，膠帶輸送機(jī)安裝傾角為160，運(yùn)輸量500t/h，運(yùn)行速度2.5m/s，電動(dòng)機(jī)功率為3160kW。膠帶為ST1600型鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶，寬度1000mm，原厚度16mm，重量25. 2kg/m。
1、方案提出及優(yōu)化確定
1.1 第一方案分段下放法
下放下皮帶時(shí)，不安裝上托輥，先將所需下放膠帶運(yùn)至機(jī)頭片口，再在機(jī)頭片口搭建硫化平臺，拆除三臺驅(qū)動(dòng)裝置逆止器，將第一根皮帶的一頭通過回柱絞車牽引穿過前臺被動(dòng)滾筒及后臺主、被動(dòng)滾筒，在后驅(qū)動(dòng)裝置處打一付大板卡控制其下滑速度，靠其自重下滑，滑至機(jī)頭片口下方井字架時(shí)，再加大板卡一付，控制其下滑速度，當(dāng)速度突然加快時(shí)，緊大板卡進(jìn)行減速，在膠帶剩余20m時(shí)停住，緊好板卡，與第二根皮帶的一頭進(jìn)行硫化，硫化完成，同樣的方法下放，至第一根皮帶前頭至機(jī)尾后10m停止，將底皮帶的后頭抽出主、被動(dòng)滾筒后疊放在巷道內(nèi)，安上上托輥，再用同樣方法進(jìn)行
下放上皮帶的工作。在機(jī)頭片口處將底、上膠帶頭進(jìn)行硫化，完成后，松板卡將多余皮帶松至機(jī)尾，將兩皮帶頭進(jìn)行硫化合茬，拆除板卡及其它障礙物，完成下放工作。
1.2 第二方案 連續(xù)快速下放法
具體做法是：在機(jī)頭片口處搭建硫化平臺，將所有皮帶硫化成長度差不多的兩根皮帶，疊放在片口處，拆除三臺驅(qū)動(dòng)裝置逆止器。下放下膠帶：用機(jī)頭后片口處回柱絞車牽引，將其中一根皮帶的一頭繞過卸載滾筒、卸載后導(dǎo)向滾筒、前臺主、被動(dòng)滾筒及后臺主、被動(dòng)滾筒后，后臺主、被動(dòng)滾筒之間加大板卡，將皮帶卡住預(yù)留，卡子的受力程度以皮帶能走為準(zhǔn)。用比例閥控制低速倒開皮帶機(jī)，下放皮帶，正常驅(qū)動(dòng)直到前頭到機(jī)尾后10m為至，用板卡留牢固。將底皮帶的后頭抽出前、后臺主、被動(dòng)滾筒及卸載滾筒后疊放在巷道內(nèi)，安上上托輥，開始用同樣的方法下放上膠帶，至皮帶前頭至機(jī)尾后10m停止，在機(jī)頭片口處將底、上膠帶頭進(jìn)行硫化，完成后，松板卡將多余皮帶松至機(jī)尾，再將機(jī)尾兩皮帶頭進(jìn)行硫化合茬，拆除板卡及其它障礙物。
2、方案比較
第一方案：硫化一根皮帶下放一根，下放安裝完成需要八天左右的時(shí)間，施工時(shí)間長；下放膠帶時(shí)僅靠人工緊板卡進(jìn)行預(yù)留，安全系數(shù)較低，操作可靠性低。
第二方案：需要兩天時(shí)間就可完成膠帶下放工作，上膠帶、底膠帶下放各一天時(shí)間；同時(shí)采用倒開皮帶機(jī)下放，膠帶本身與滾筒之間有摩擦力，加上板卡的預(yù)留，安全系數(shù)大大提高。
通過以上比較，決定采用第二個(gè)方案——連續(xù)快速下放法。
3、方案實(shí)施
方案實(shí)施分準(zhǔn)備及施工兩階段，準(zhǔn)備階段主要包括機(jī)頭后片口、驅(qū)動(dòng)裝置后回柱絞車的安裝、驅(qū)動(dòng)裝置及電氣系統(tǒng)的安裝以及新膠帶的硫化等，約用30天時(shí)間完成。施工階段主要是進(jìn)行下放膠帶及機(jī)頭、機(jī)尾兩個(gè)接頭的硫化工作，計(jì)劃兩天時(shí)間完成。
3.1 膠帶更換準(zhǔn)備工作
(1)熟悉和審查技術(shù)文件和圖紙：設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖紙、安裝工作施工措施、設(shè)備出廠說明書等。
(2)驅(qū)動(dòng)裝置、支架、托輥、開關(guān)、電控系統(tǒng)的安裝調(diào)試及膠帶硫化平臺的搭建、新膠帶的質(zhì)儲量具備開采條件；(2)煤質(zhì)優(yōu)良，但資源量少，僅有可采儲量4853萬t。因此，井口位置選擇必須盡可能的減少工業(yè)場地及地面設(shè)施壓煤；(3)井田北邊界為安徽與河南省界，井口位置選擇應(yīng)盡量避免壓河南省界資源。
根據(jù)上述制約井口位置選擇的因素，設(shè)計(jì)對井口位置提出主要圍繞有利于5—6勘探線以北儲量集中區(qū)域合理開采展開。
(1)將井口位置選擇在5～6勘探線以北2勘探線附近，該井口位置位于主要開采塊段儲量中心，且位于馬鞍狀向斜構(gòu)造軸部，為煤層賦存最低處，水平標(biāo)高- 615m，位于8煤層底板。位置有利于南北兩翼均衡生產(chǎn)，通風(fēng)線路短，通風(fēng)阻力小，且可以盡可能地避免下山開采。但該方案僅工業(yè)場地壓煤量就達(dá)1281萬t，而且進(jìn)場公路及鐵路專用線均需壓煤，這對于資源量極少且煤質(zhì)十分優(yōu)良的臥龍湖井田來講極不合理；另外，該井口位置初期工程量大、工期長、投資高；首采6煤層平均厚1.1m左右，煤層生產(chǎn)能力小，同采工作面多，工作面接替緊張，穩(wěn)產(chǎn)條件差，達(dá)產(chǎn)工期長。
(2)將井口位置選擇在主要開采塊段南邊界5勘探線附近，水平標(biāo)高- 535m，位于8煤層底板，火成巖侵蝕北邊界，工業(yè)場地壓煤量僅428萬t，且主要壓6.8煤層受火成巖侵蝕嚴(yán)重、開采難度較大的塊段；進(jìn)場公路，鐵路專用線由東進(jìn)入工業(yè)場地，位于火成巖侵蝕區(qū)域上方，不壓煤；首采5勘探線以南10煤層平均厚度2.6m，煤層生產(chǎn)能力大，在投產(chǎn)南翼IO煤層工作面的同時(shí)，同步準(zhǔn)備北一(6~8)采區(qū)，達(dá)產(chǎn)容易，達(dá)產(chǎn)工期短；另外，該井口位置移交工程量省，工期短，投資少，見效快；主要缺點(diǎn)是井口位置偏于主要開采塊段南部，后期形成單翼開采的局面，通風(fēng)線路較長，通風(fēng)阻力較大，而且北一塊段需下山開采；但由于主要開采塊段走向長僅5km，通風(fēng)問題較容易解決。因此，由于該井田資源量少且煤質(zhì)優(yōu)良，在保證礦井合理開采做到初期工程量少、工期短、投資省、見效快的同時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地減少煤炭資源損失，提高煤炭回收率，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)煤炭資源開采效益的設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)推薦將井口位置選擇在5勘探線附近。
