一、研究背景

某礦22103回風(fēng)巷全長4600米，為保證掘進(jìn)工作面正常工作，按照常規(guī)的帶式輸送機(jī)運(yùn)輸極限（單條帶式輸送機(jī)運(yùn)輸極限為3200米）需安裝兩部帶式輸送機(jī)。重新安裝一部帶式輸送機(jī)存在安裝工期長，工程量大，需開設(shè)皮帶機(jī)頭硐室，增加工作面設(shè)備的投入和檢修工作量。

二、研究內(nèi)容

長距離帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化涉及改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輸送帶材料和張緊裝置等方面，以提高運(yùn)輸能力和可靠性。動(dòng)力學(xué)分析通過建立模型來研究振動(dòng)、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(guān)注輸送機(jī)的能耗特性，并提出降低能耗、提高效率的方法。自動(dòng)化與監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)旨在實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障預(yù)警。經(jīng)濟(jì)性分析與評估包括初期投資、運(yùn)行成本和維護(hù)費(fèi)用等，與傳統(tǒng)方案進(jìn)行比較。現(xiàn)場試驗(yàn)與驗(yàn)證在某礦22103回風(fēng)巷進(jìn)行，以檢驗(yàn)新型輸送機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果和可靠性。

三、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

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(hù)效率低下的問題，重新設(shè)計(jì)并詳細(xì)計(jì)算了一米運(yùn)輸系統(tǒng)各改向點(diǎn)的阻力和張力，從而實(shí)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(dòng)技術(shù)。通過確定帶式輸送機(jī)帶面的最大張力位置，在掘進(jìn)一米帶式輸送機(jī)上增加了中部驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置配備一個(gè)改向滾筒和一個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒，通過滾筒折返帶面并驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)輸出扭矩的方式，成功在帶式輸送機(jī)中部增加驅(qū)動(dòng)裝置，有效分擔(dān)整個(gè)帶面的張力，確保輸送機(jī)長度的延展不會超過安全張力限制；

3.顯著提升運(yùn)輸距離。將一米帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸距離從3200米大幅提升至4600米，解決了掘進(jìn)工作面遠(yuǎn)距離運(yùn)輸需要多條運(yùn)輸系統(tǒng)的問題，極大提高了系統(tǒng)的運(yùn)輸效率和穩(wěn)定性；

4.簡化維護(hù)，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(hù)時(shí)間和流動(dòng)性，大幅提高了整體系統(tǒng)的維護(hù)效率和可靠性。

四、推廣應(yīng)用

該掘進(jìn)帶式輸送系統(tǒng)優(yōu)化升級方案已在某礦所有掘進(jìn)工作面廣泛實(shí)施。帶式輸送機(jī)的安裝過程中，通過引入中驅(qū)裝置，避免了皮帶機(jī)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(gè)班次，實(shí)現(xiàn)了資金節(jié)約達(dá)55萬元。綜合計(jì)算，該礦在掘進(jìn)工作面全面推廣此方案后，已累計(jì)節(jié)約資金175.5萬元。

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