一、研究背景
某礦22103回風巷全長4600米，為保證掘進工作面正常工作，按照常規(guī)的帶式輸送機運輸極限（單條帶式輸送機運輸極限為3200米）需安裝兩部帶式輸送機。重新安裝一部帶式輸送機存在安裝工期長，工程量大，需開設皮帶機頭硐室，增加工作面設備的投入和檢修工作量。
二、研究內(nèi)容
長距離帶式輸送機的設計與優(yōu)化涉及改進結(jié)構(gòu)設計、驅(qū)動系統(tǒng)、輸送帶材料和張緊裝置等方面，以提高運輸能力和可靠性。動力學分析通過建立模型來研究振動、張力分布和載荷變化等問題，并提出解決方案。能耗與效率研究關注輸送機的能耗特性，并提出降低能耗、提高效率的方法。自動化與監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)旨在實現(xiàn)輸送機運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和故障預警。經(jīng)濟性分析與評估包括初期投資、運行成本和維護費用等，與傳統(tǒng)方案進行比較。現(xiàn)場試驗與驗證在某礦22103回風巷進行，以檢驗新型輸送機系統(tǒng)的實際運行效果和可靠性。
三、主要創(chuàng)新點
1.優(yōu)化皮帶轉(zhuǎn)載系統(tǒng)阻力與張力分析。針對西部深埋礦井超長工作面順槽的皮帶轉(zhuǎn)載部較多且維護效率低下的問題，重新設計并詳細計算了一米運輸系統(tǒng)各改向點的阻力和張力，從而實現(xiàn)了精確的參數(shù)優(yōu)化和系統(tǒng)性能提升；
2.創(chuàng)新中部驅(qū)動技術。通過確定帶式輸送機帶面的最大張力位置，在掘進一米帶式輸送機上增加了中部驅(qū)動裝置。該裝置配備一個改向滾筒和一個驅(qū)動滾筒，通過滾筒折返帶面并驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動輸出扭矩的方式，成功在帶式輸送機中部增加驅(qū)動裝置，有效分擔整個帶面的張力，確保輸送機長度的延展不會超過安全張力限制；
3.顯著提升運輸距離。將一米帶式輸送機的運輸距離從3200米大幅提升至4600米，解決了掘進工作面遠距離運輸需要多條運輸系統(tǒng)的問題，極大提高了系統(tǒng)的運輸效率和穩(wěn)定性；
4.簡化維護，提高效率。通過將原本需要三部皮帶轉(zhuǎn)載的系統(tǒng)優(yōu)化為一條皮帶貫穿整條順槽，顯著減少了人員的維護時間和流動性，大幅提高了整體系統(tǒng)的維護效率和可靠性。
四、推廣應用
該掘進帶式輸送系統(tǒng)優(yōu)化升級方案已在某礦所有掘進工作面廣泛實施。帶式輸送機的安裝過程中，通過引入中驅(qū)裝置，避免了皮帶機頭硐室的開鑿，從而減少了巷道開拓量。此舉使得安裝工期從原來的兩天縮短至一個班次，實現(xiàn)了資金節(jié)約達55萬元。綜合計算，該礦在掘進工作面全面推廣此方案后，已累計節(jié)約資金175.5萬元。
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