浅谈大倾角强力皮带机更换胶带方案

摘要：（现状分析及其改造原因）我矿主暗斜井大倾角强力皮带机自2005年投入使用以来，由于先期设计缺陷，先后出现主滚筒和辅助滚筒开焊、变频器故障等多次隐患，皮带也经过多次修补。原来设计使用5年，现在已经超期服役，后续维修费用日渐增加，暴露出很多安全隐患。随着我矿采掘机械化程度的大幅提高，到2014年海孜矿（大井）原煤生产能力将达到180万吨/年，且以后二水平、三水平原煤全部使用主运皮带机运输，原皮带机设计运输能力（250t/h）已经不能满足，无法满足矿井改扩建后产能增加的需要，因此需要进行改造。

关键词：强力皮带机 硫化胶带 方案 安全技术

一、工程概况

我矿主暗大倾角强力皮带机改造项目主要包括：更换胶带、电控、驱动装置以及机架，增加部分配套装置（机头部增加一套液压拉紧装置）。将胶带带强升级到ST2500S，电动机由原来的三机3x200KW改为三机3x355KW，电压等级提高到1140V。卸载滚筒、传动滚筒、传动装置改向滚筒的直径变为1.25米；增加一套拉紧装置及直径1米的跑车一套，以利于在机头部检修和硫化作业。由于胶带损毁严重，先期对胶带进行更换，根据矿时间安排，施工时间为6天。

时间已经给出，考虑矿生产接替以及矿安全效益等情况，我区更换皮带的时间久必须限制在6日之内，而且是包括调试时间在内。

（一）工作量

具体工作量如下：

1、更换1500米ST2500S钢丝绳芯强力胶带；

2、回收1500米ST2000S钢丝绳芯强力胶带；

（二）主暗改造准备工作安排

由于改造工期紧张，不能影响二水平出煤。我区经过几次更换方案论证，决定先期做一些准备工作，把更换皮带时间压缩为4天，另外2天调试。根据改造方案要求，需要做准备工作如下：

1、硫化机和开关提前调试，确保正常使用；

2、机尾硫化平台模拟；根据三级搭接方式，需要在皮带机尾部做接头平台一处。要求长度不少于10米，宽度不小于3米，高度不小于2.6米。

3、胶浆胶料到位。根据接头数量提前联系厂家生产匹配的胶浆胶料，并妥善保管。

4、厂家技术指导（联系厂方提前到矿进行培训，并熟悉硫化设备）以达到预期效果。

5、刀具、打磨机、切割机、白布、毛刷、钢卷尺、脸盆、硫化机、手动葫芦、美工刀、胶料等工器具准备要求到位。

6、约厂家讨论研究硫化板夹边厚度问题，确保硫化质量、不出气泡。

7、巷道准备工作（包括绞车安装）

根据施工需要，为了硫化好的皮带在二水平入口处顺利进入上皮带槽，巷道需刷宽为4米高，4米宽；同时需要通风区在主暗上下口进行调风量准备，把二水平三叉门两道风门和挡风墙拆除，以方便皮带进出；二水平三叉门进行刷宽后，由运输区钉道队进行拨双道，以利于空平板车变道。

8、车辆准备（硫化前，必须提前安排人员将需要更换的皮带装车停在斜井口）。

9、材料准备（包括加工件）：之前必须将硫化设备及有关配件材料运至现场待用。

①硫化中使用材料，如胶料、板材搭建硫化平台等。

②施工辅助用材料，如砂纸、120#汽油等必用材料。

10、人员组织：60人。

11、信号：（安装一套泄漏通讯，串接一部井下电话）。

12、时间要求：施工时间第一天到第四天。

二、施工方案的确定

（一）施工方案比较

第一套施工方案：在机尾处做施工硫化绕道（约80米），采取机尾进新皮带，二水平三岔门出旧皮带。（由于投入大否定）

第二套施工方案：采取机尾进新皮带，二水平三岔门出旧皮带。

第三套施工方案：采取二水平三岔门进新皮带，机尾出旧皮带。

根据现场实际情况，对方案的确立与比较，我区多次召开专题分析会， 最终确定采用第三套方案。

（二）具体施工程序如下：

1、加工件（抗皮带滚筒、托皮带滚筒架）。由于皮带是从二水平三叉门入槽，皮带与机架有30°夹角，为了防止胶带在入槽时造成胶带损毁，先期加工“L”型组合抗辊，让胶带在抗辊的约束下顺利入槽。同时需要修护区给与配合安装。其中部分抗辊机架需要烧焊作业固定在巷道内。为了让胶带平缓、顺利入槽，在起坡段按照减缓的增高方式，抬高胶带，以达到胶带入槽高度。

2、地面试装一车皮带（实验装车高度），准备大小马镫子，长短钢丝绳，手拉葫芦，平板车焊接连接环，算好底皮带头入井朝向等。我矿选用的是淮北天地人公司生产的ST2500S强度钢丝绳胶带，其厚度为27mm每层，按照我矿平板车长度（3.3米）装车，胶带每根200米，需要装车61层，我们可以先期把胶带装短一些，以利于挂钩头，三折以后再出车，并把每层折叠处安放钢管，防止胶带受折叠损伤钢丝绳。

3、胶带陆续装车入井――需要其他队伍协助装车（我区是利用集体的力量，即全区干群协作配合）。

4、硫化接头（考虑到生产连续性，故安排2天一个硫化接头，所有的硫化接头都必须在施工之前硫化完毕）。

5、新旧胶带搭接。在胶带进行新旧胶带搭接时，我们采用2级搭接即可，这种搭接方式是强度较三级搭接第一个规格，因为这个时候，胶带只是承载自身的重量，不进行带负荷运行。

6、把胶带输送机的控制系统进行调整，也就是把变频器调整到低频低速，采用每秒0.5米的速度进行低速开车进行上运，在机尾清理斜巷内的绞车司机受总指挥的指挥开车，以达到胶带在滚筒上有足够的摩擦力。根据这种方式，可以利用一天的时间把胶带更换完。换掉的旧胶带安排另外一组人员回收。

7、利用二水平三叉门的慢速绞车把胶带缓缓向上拉，要求向上拉时就把胶带入槽，并做好防止损毁胶带的准备工作。

8、留够做一次硫化接头的带长，然后做胶带硫化接头。

9、去除所有辅助设施，张紧胶带。

10、调试变频器后，调试胶带。

三、具体施工安全技术措施

（一）、地面装车要求（高度及其措施）高度要求控制在2.2米以下，防止无法入罐。

（二）、更换钢丝绳芯胶带安全技术措施

1、皮带在机尾处断开之前，先用2付卡铁在固定，防止胶带下滑造成放大滑事故。

2、新旧胶带按照要求搭接硫化后，胶带机司机根据二水平指挥信号开车。

（三）硫化工艺流程及安全技术措施

1、准备接头需要胶料。

2、准备接头用工具及设备。

3、标出胶带中心线。

4、确定搭接形式，画接头线。

5、剥出胶带钢丝绳，用直角刀剔去钢丝绳多余橡胶。

6、用角磨机把钢丝绳根部，斜角面和邻斜坡的覆盖面打磨成粗糙面，打磨后用刷子将胶末清楚干净。

7、接头成型及硫化。

①用甲苯涂刷胶带钢丝绳打磨过的胶带表面，干燥后涂刷胶糊两遍。涂完胶糊的钢丝绳放在干净的帆布上，不许弄脏，操作者应带干净手套，不许用手接触钢丝绳。

②在硫化机的下硫化板上铺一层玻璃纸（可用报纸代替）玻璃纸上铺覆盖胶片至30o斜角上缘。

③用甲苯涂刷下覆盖胶胶片，晾干后铺贴下芯胶胶片至30o斜角面。

④将胶带端部固定在硫化机两端的工作台上，使两条胶带的中心在同一直线上，一般可用钉子固定。

⑤用胶糊涂刷下芯胶片一遍，晾干后将钢丝绳均匀排在上面。

⑥在上芯胶胶片用甲苯清擦一遍，晾干后均匀涂刷胶糊一遍，晾干后将涂刷面朝下贴在芯胶上，与下覆盖胶片对应。

⑦用甲苯擦上覆盖胶胶片，晾干后将涂刷面朝下贴在芯胶上，与下覆盖胶片对应。

⑧在上覆盖胶表面垫一层玻璃纸，放好边部垫铁，盖上硫化板及安装有关部件。

⑨上下硫化板加压，冷压5min再去掉压力，可重复做1―2次，有助于排掉接头内的空气。

⑩接通硫化机电源，约需30min后，温度慢慢升温止规定温度1450C时；期间要调整压力两次，第一次为5Mpa，第二此为10 Mpa；开始进入保温时间段，60分钟为最佳；最后降温到适宜温度（800C）时方可拆除硫化器具。

（四）、斜巷运输安全注意事项

1、司机必须经过培训、持证上岗。

2、严格按照斜巷运输管理规定进行操作。

3、开车前要求对绞车的安全设施进行安全确认，确认完好方可开车。

4、严格执行“斜巷行车不行人，行人不行车之规定”。

（五）其他安全技术要求

1、必须严格按硫化标准的技术要求进行硫化。

2、硫化处的严密性和抗拉强度边缘不得有裂缝，起鼓面积不大于胶接面积的2%，抗拉强度不低于原胶带抗拉强度的75%。

3、试运转：空载4小时，重载8小时，硫化处不得有裂缝，起包。

4、改造更换期间，安监处、安全信息中心安排专人负责现场协调工作，并悬挂警标，防止无关人员进入。

5、硫化过程中，机电科派人现场督察安全措施落实情况。

6、硫化过程中严禁巷道行人，并由安检员督促落实。

7、硫化时，必须将胶带机电源关闭，悬挂“有人工作、禁止送电”标志牌。

8、在运送硫化设备和附件时，应严格按规定操作，以免发生意外事故。

参考文献：

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[2]马辉 ，大型带式输送机动态仿真模型研究与系统开发[D]；辽宁工程技术大学；2007年.

[3]陆小翠，强力输送带无损检测系统通信和图像处理软件的研究[D]；天津工业大学；2008年.

[4]贾兰辉 ，大型带式输送机通用设计系统研究[D]；华北电力大学（北京）；2006年.