張志勤

（山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司， 山西 呂梁 033500）

引言

正利煤業(yè)選煤廠是一座原煤入洗能力200 萬(wàn)t/a 的現(xiàn)代化選煤廠，在建廠初期由于其條件限制，選煤廠排矸采用汽車外運(yùn)方式處理矸石，因運(yùn)矸道路爬坡較多，受天氣因素影響較大，如遇雨雪天氣，甚至有可能制約生產(chǎn)。為此，正利煤業(yè)選煤廠探索安裝了管狀皮帶排矸系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)踐，已成功運(yùn)用。

1 原排矸系統(tǒng)及其特點(diǎn)

1.1 原排矸系統(tǒng)簡(jiǎn)介

正利煤業(yè)選煤廠在建礦初期，建成了動(dòng)篩車間，原煤通過(guò)膠帶輸送機(jī)運(yùn)至動(dòng)篩車間，通過(guò)原煤分級(jí)篩進(jìn)行分級(jí)，篩下末原煤（-50 mm）直接出廠，篩上200～50 mm 塊煤進(jìn)入淺槽分選機(jī)排矸，分選出塊精煤和塊矸石兩種產(chǎn)品，塊矸石通過(guò)脫介篩脫介脫水后，直接到動(dòng)篩車間，通過(guò)汽車?yán)\(yùn)，運(yùn)到矸石山進(jìn)行覆蓋掩埋處理。

1.2 原排矸系統(tǒng)特點(diǎn)

原有排矸系統(tǒng)由汽車外運(yùn)到矸石山進(jìn)行掩埋處理。存在鏟車裝車司機(jī)精力不集中，發(fā)生碰撞事故；汽車運(yùn)矸需經(jīng)過(guò)省道S217，該地段拉煤車較多，存在不安全因素；且運(yùn)矸道路坡度較大，遇雨雪天氣，便不能運(yùn)矸，制約著生產(chǎn)；汽車外運(yùn)時(shí)，煤矸石裸露于空氣中，易造成揚(yáng)塵，污染空氣環(huán)境；汽車外運(yùn)成本較高，違背精益化管理及經(jīng)濟(jì)效益原則。

2 正利煤業(yè)選煤廠管狀皮帶排矸系統(tǒng)

鑒于正利煤業(yè)選煤廠汽車外運(yùn)排矸存在安全隱患多、成本高、環(huán)保制約及運(yùn)輸力量有限等諸多不利因素，領(lǐng)導(dǎo)高度重視，經(jīng)多次討論，確定了建立管狀皮帶排矸系統(tǒng)。該管狀皮帶排矸系統(tǒng)工程全長(zhǎng)約1km，設(shè)計(jì)管徑為250 mm，帶速為2.5 m/s，輸送量為400 t/h[1]，具有密閉輸送、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行可靠、安全性高、集中控制等優(yōu)點(diǎn)，是安全工程、環(huán)保工程，更是效益工程，從根本上解決原有汽運(yùn)排矸所帶來(lái)的安全隱患和環(huán)境污染問(wèn)題。

2.1 管狀皮帶結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1.1 管狀皮帶結(jié)構(gòu)

管狀皮帶在結(jié)構(gòu)上包括了普通皮帶的機(jī)架、傳動(dòng)滾筒、輸送帶、張緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、清掃裝置、安全裝置等部件，不同的是，管狀皮帶在過(guò)渡段安裝了一定間距的正六邊形托輥組，且過(guò)渡段的長(zhǎng)度及其槽型托管組的布置形式也不同，每一組槽型托輥的角度和寬度都隨著輸送帶的變化，每組托輥的輪廓線與輸送帶在任意斷面上的形狀吻合，使托輥起到支撐作用。

2.1.2 管狀皮帶工作原理

管狀皮帶工作原理與普通皮帶輸送機(jī)相同，都是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒和輸送帶支間的摩擦帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)，其中支撐輸送帶的托輥組起著支撐輸送帶和減少摩擦的作用。不同的是，管狀皮帶在尾部受礦后，經(jīng)過(guò)渡段被特設(shè)的六邊形托輥組強(qiáng)制將皮帶卷成圓管狀，將煤炭等散料包裹起來(lái)輸送，到頭部過(guò)渡段再逐漸展開(kāi)成槽形，直到頭部卸礦。

2.2 管狀皮帶排矸系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)

1）從安全角度說(shuō)，該系統(tǒng)有效規(guī)避了盤(pán)山公路坡大、彎急、溝深的安全風(fēng)險(xiǎn)，克服了雨雪天氣排矸可能造成的頂庫(kù)、停產(chǎn)因素。

2）從環(huán)保角度說(shuō)，該系統(tǒng)能最大限度減少排矸公路沿線灰塵的拋灑，保證了矸石不落地，避免了固體廢棄物堆積及污水外流，有效保護(hù)了工業(yè)場(chǎng)地自然環(huán)境，建立了生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的良性循環(huán)機(jī)制，形成最大化生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的路徑，為企業(yè)綠色發(fā)展增添動(dòng)力。

3）從效益角度說(shuō)，排矸管狀帶投用以后，每年可節(jié)約排矸運(yùn)費(fèi)200 萬(wàn)元以上。運(yùn)煤排矸管狀皮帶從選煤廠6 號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)（707 皮帶機(jī)尾）為管狀帶起點(diǎn)，矸石山驅(qū)動(dòng)機(jī)房707 皮帶機(jī)頭為管狀帶終點(diǎn)。降低了汽運(yùn)倒矸費(fèi)用，達(dá)到降本增效的目的。

3 正利煤業(yè)選煤廠管狀皮帶排矸系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)

超越60°的傾角，實(shí)現(xiàn)管狀帶終點(diǎn)與排矸點(diǎn)無(wú)縫銜接是最大的創(chuàng)新點(diǎn)。為此，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)多次召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)工作會(huì)，在充分論證的基礎(chǔ)上，最終確定利用廢舊瓦斯抽放管做矸石管道的溜槽，并在溜槽中間每隔10 m 設(shè)置了檢查口，檢查口既可以看管道溜矸石的磨損程度，又可以進(jìn)行管道疏通，便于維修管理。此舉措不僅實(shí)現(xiàn)了皮帶與落矸點(diǎn)的無(wú)縫銜接，而且可盤(pán)活了舊資產(chǎn)、增加更換靈活性，更為礦井節(jié)省費(fèi)用80 余萬(wàn)元[2]。

4 管狀皮帶常見(jiàn)故障及處理方法

4.1 管狀皮帶的跑偏調(diào)整

管狀皮帶跑偏是最常見(jiàn)的故障，多數(shù)是因?yàn)槠нB接不正、皮帶漲緊力不夠、皮帶松弛、皮帶運(yùn)行中振動(dòng)及皮帶中心線與滾筒、托輥軸線不垂直引起的。因此，處理皮帶跑偏一般通過(guò)調(diào)整漲緊絞車裝置、防跑偏托輥及驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒位置等處理跑偏。

4.2 管狀皮帶的反包處理

管狀皮帶的反包一般發(fā)生在過(guò)渡段，在皮帶形成圓管的過(guò)程中，由于皮帶壓帶輪的安裝位置不合理，引起皮帶兩邊重疊方向進(jìn)行調(diào)換。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致皮帶扭曲或托輥支架變形，甚至皮帶損壞。因此要通過(guò)調(diào)整皮帶過(guò)渡段的壓帶輪來(lái)處理皮帶反包。

4.3 皮帶扭曲的處理

管狀皮帶除了上述的反包會(huì)引起扭曲外，皮帶在空載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，管狀皮帶的輸送段會(huì)因?yàn)橹匦脑谏戏蕉霈F(xiàn)“頂重”狀態(tài)，這種狀態(tài)皮帶容易發(fā)生扭曲。通過(guò)將受力較大托輥的支架和窗式框架底板之間插入一塊4～10 mm 方斜墊片，使托輥傾斜一定角度，可適當(dāng)緩解扭曲。

4.4 管狀皮帶折疊后的恢復(fù)

管狀皮帶在的折疊現(xiàn)象一般發(fā)生在驅(qū)動(dòng)動(dòng)滾筒上，是因?yàn)槠У膰?yán)重扭曲導(dǎo)致皮帶機(jī)頭段的壓帶輪不起作用，而造成皮帶未展開(kāi)就進(jìn)入滾筒內(nèi)。一般通過(guò)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)皮帶能處理皮帶疊帶。

4.5 管狀皮帶的夾帶撕邊處理

管狀皮帶的夾帶一般在發(fā)生在托輥組相鄰的兩個(gè)托輥之間，由于兩托輥形成夾角，皮帶會(huì)夾入其中，長(zhǎng)時(shí)期不處理會(huì)磨損皮帶，甚至撕裂皮帶。通過(guò)實(shí)踐表明，在易夾帶的部位加裝托輥能有效避免夾帶撕邊。

4.6 管狀皮帶的張緊調(diào)整

管狀皮帶的張緊調(diào)整與普通皮帶輸送機(jī)相同，都是通過(guò)張緊絞車牽引或調(diào)整配重塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般以確保膠帶與頭部驅(qū)動(dòng)滾筒間不打滑為宜。

4.7 管狀皮帶的過(guò)載爆管

管狀皮帶一般管狀皮帶密封管筒內(nèi)的填充率為75%，一旦填充率超過(guò)95%以上，由于煤流的不均勻性，就很容易發(fā)生爆管現(xiàn)象。因此避免爆管就要在控制管狀皮帶的過(guò)載上下功夫，既在管狀皮帶機(jī)尾下煤斗出口加裝一臺(tái)限量器，通過(guò)調(diào)整限量器角度，有效控制管狀皮帶過(guò)渡段的煤量。當(dāng)遇到瞬時(shí)大量煤下放時(shí)，限煤器發(fā)揮作業(yè)，控制煤流的放出量，迫使其均勻放出，避免因煤流在密閉管狀帶內(nèi)過(guò)載而造成爆管現(xiàn)象。

4.8 接頭處斷裂處理

管狀皮帶接頭是膠帶中最薄弱的環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)接口時(shí)由于受到客觀條件的限制和各種人為的或非人為因素的影響，膠帶接頭強(qiáng)度最高時(shí)僅能達(dá)到其他部位的75%～80%，且一般都遠(yuǎn)低于此。為此，通過(guò)適當(dāng)增加接頭的粘接面積，并嚴(yán)格按照管狀皮帶硫化規(guī)程作業(yè)硫化皮帶，確保接頭達(dá)到使用強(qiáng)度。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)半年的實(shí)踐運(yùn)用，正利煤業(yè)管狀排矸系統(tǒng)與其他方式排矸相比，體現(xiàn)出密閉輸送、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行可靠、安全性高、集中控制等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，徹底消除了該選煤廠汽車外運(yùn)排矸的安全隱患。

管狀皮帶的密閉輸送，具有極好的環(huán)保性；大傾角輸送物料，大大減少了設(shè)備安裝占地面積；靈活的工藝布置，在轉(zhuǎn)彎處實(shí)現(xiàn)了多向轉(zhuǎn)彎，減少了物料的轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，有效降低了運(yùn)輸成本，實(shí)現(xiàn)了精益化運(yùn)輸。適合于多皮帶接續(xù)運(yùn)輸、大傾角運(yùn)輸及環(huán)保要求較高的皮帶運(yùn)輸作業(yè)中推廣應(yīng)用。