有效提高選煤廠膠帶輸送機運行效率的研究

選煤廠中，膠帶輸送機是重要的輸送設備，分布范圍廣，生產線長，其運行效率的高低，直接影響到整個地面生產系統(tǒng)的生產效率。國內外提高膠帶輸送機生產效率的措施，有提高膠帶輸送機的帶寬和帶速、真空傳動滾動、雙電機驅動等。但對于已有的膠帶輸送機，通過上述措施改造難度大、投資費用高，不亞于重新建設一條新系統(tǒng)。所以，在原有系統(tǒng)的基礎上，提高膠帶輸送機的運行效率，對廣大選煤企業(yè)生產而言意義重大。

影響膠帶輸送機生產效率的因素

影響膠帶輸送機生產效率的主要因素有：自然因素——氣候、原煤物理特性；技術因素——設計因素、生產工藝；企業(yè)組織管理水平、設備維護保養(yǎng)等。

環(huán)境因素

寒冷的天氣使煤層凍結，一方面單斗挖掘機的挖掘阻力顯著增大，單斗挖掘機的生產效率嚴重下降（煤塊體積超過2.3m3的較多），進而導致下游破碎機、膠帶輸送機生產效率下降；

另一方面由于原煤中含有水分，冬季原煤極易凍粘在膠帶上，也會影響膠帶輸送機的生產效率。再有嚴寒的天氣，使鋼材的脆性增加，單斗挖掘機直接開采方式，極易出現鏟斗斗齒斷裂的情況，斷裂的鏟斗斗齒一旦隨原煤進入破碎機，將會造成破碎機聯軸器、滾齒等破壞性損壞故障，嚴重影響整個系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。

設計因素

膠帶輸送機的生產效率直接取決于帶寬和帶速，膠帶輸送機的帶寬越寬、帶速越快，其生產效率就越大，反之越小。計算選型失誤，是影響膠帶輸送機生產效率的根本原因，會使整個系統(tǒng)過載或欠載運行，對系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)、效率高運行不利。

從破碎站點到裝車站點，或是儲煤站點間膠帶輸送機的數量，也會間接影響到整個膠帶輸送機系統(tǒng)的生產效率。膠帶輸送機越多，需要維護保養(yǎng)的設備越多，啟機時間越長，發(fā)生故障的概率越大，生產效率也就越低。在實際生產中，每一條膠帶輸送機的啟動時間約為5min（包括凈啟動時間約為50s、人員現場檢查調整時間約為4min：膠帶的調偏、液壓拉緊到位、調速耦合器和減速器溫度等），相同輸送距離，每增加1條膠帶，系統(tǒng)啟動時間增加5min。

企業(yè)組織管理因素

企業(yè)的組織管理和設備的維修保養(yǎng)水平，直接影響膠帶輸送機的故障時間，進而影響膠帶輸送機的開機率。故障時間主要包括內障時間、外障時間、準備時間（主要是因為組織管理和設備的維修保養(yǎng)等因素引起的設備停止作業(yè)時間）。設備故障時間越長，膠帶輸送機的開機時間就越少，其生產效率也就越低。

膠帶輸送機作為采掘設備、運輸設備與鐵路快速定量裝車的中間環(huán)節(jié)，其生產效率也受到單斗挖掘機、快速裝車站生產能力的影響。如單斗挖掘機與卡車數量及能力的配比不合理、操作人員操作方法不正確、鐵路車皮協(xié)調不到位，以及設備故障等。

控制工藝特點

膠帶輸送機遵循逆煤流啟動，順煤流停車，采用集中遠程控制方式，在上位機上控制膠帶輸送機的啟停。膠帶輸送機啟動條件多——各項保護無動作、液壓拉緊裝置拉緊信號反饋、上一級膠帶輸送機運行且達到滿速、制動器開到位信號返回、聲光報警完畢、驅動、托輥等裝置完好，風機、油泵、制動器無故障信號等。隨著膠帶機數量的增加，此部分時間占比進一步增大，影響膠帶機系統(tǒng)整體的啟動時間及生產效率。

膠帶輸送機的保護裝置

一條膠帶輸送機系統(tǒng)中保護的點位多達幾十甚至上百個，每一保護點位的誤動作，都會使膠帶輸送機停止運行。增加了排查故障點和維修的時間，進而影響膠帶輸送機的生產效率。

提高膠帶輸送機運行效率的意見及措施

技術措施

改善煤層爆破質量

對煤層較硬位置進行松動爆破，采用合理的布孔方式、裝藥參數和爆破方法，改善爆破質量，為單斗挖掘機作業(yè)創(chuàng)造良好的條件，提高單斗挖掘機和破碎機的工作效率。如采用多排孔毫秒爆破、傾斜空爆破、適當提高炸藥單耗，均可以減少大塊率和根底。同時，減少單斗挖掘機斗齒挖掘力度，降低斗齒斷裂誤入破碎機引起設備故障率。采用煤層爆破后，斗齒斷裂情況較2013年明顯減少，入破率降低60%以上。

嚴格論證初始設計

根據露天礦生產的實際情況，科學合理地設計膠帶輸送機的布置線路、數量、水平角度、帶寬及帶速。選取較好方案，從設計初期進行源頭把控，避免二次設計改造，造成重復投資和資金浪費。

優(yōu)化控制程序

在控制程序上，對整體工藝進行優(yōu)化設計，縮短系統(tǒng)啟機時間。①縮短聲光報警時間。通過現場測試及實驗，將原有聲光報警20s，通過修改內部定時器更改為10s，可以滿足安全生產需要。②縮短調速型液力耦合器和變頻器的啟動時間。通過現場試驗，調速型液力耦合器的啟動時間減少35s，變頻器啟動時間減少為70s，可滿足膠帶輸送機的平穩(wěn)啟動。③更改膠帶輸送機的啟動條件。原設計為上一級膠帶輸送機達到滿速后，下一級膠帶輸送機才能依次啟動；現將滿速條件在系統(tǒng)程序，更改為上級膠帶機的運行信號加定時器，來實現順序控制。④對出現誤報警的保護裝置（防跑偏裝置、防打滑裝置等）進行更換、程序解鎖、修改程序。

掌握核心技術

掌握核心技術，降低膠帶輸送機系統(tǒng)故障風險。設計方所有自動化程序軟件須全部向用戶開放，程序附加注釋，便于使用方進行技術改進或系統(tǒng)改擴建。使用方技術人員不僅要會操作設備，而且要熟悉地面集中控制系統(tǒng)的工作原理、編程方法，掌握每一條控制程序設計的功能。當PLC控制系統(tǒng)出現故障，能迅速排查故障，消除故障。

管理措施

提高企業(yè)的組織管理和設備的維護保養(yǎng)水平，可以顯著提高膠帶輸送機的生產效率，加強膠帶輸送機的計劃維修和日常維修，減少膠帶輸送機的故障率。加強露天礦現場的鐵器管理，強化責任意識，減少鐵器入破次數。統(tǒng)籌協(xié)調膠帶輸送機上游單斗挖掘機和卡車的出動率，使之與膠帶輸送機生產能力相匹配。

分析影響膠帶輸送機生產效率的因素，通過改善煤層爆破質量，優(yōu)化膠帶輸送機控制程序，加強企業(yè)的組織管理與設備維修保養(yǎng)水平等措施，縮短了膠帶輸送機的啟動時間，減少了系統(tǒng)故障時間以及檢修時間，提高了膠帶輸送機的生產效率，進而提升礦山的生產能力和礦山的經濟效益。