工作面刮板输送机选型原则

第１１卷第４期（总第７１期）　煤矿　开采　Ｖｏ１．１１　Ｎｏ．４（Ｓｅｒｉｅｓ　Ｎｏ．７１）　２００６年８月　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｕｇｕｓｔ　２００６　工作面刮板输送机选型原则　杨旗平　（大同煤矿集团机电处，山西大同０３７００３）　［摘要】　以我国煤矿工作面刮板输送机的应用现状为前提，以输送机的技术性能和运行成本　为出发点，提出了工作面刮板输送机的选型原则。在技术性能选型方面不仅强调了输送机的基本性　能，而且强调了可靠性；为了优化输送机的运行成本，提出了吨煤摊入的输送机成本最低和高效率的　利润最大化原则。　［关键词】　刮板输送机；选型；原则　［中图分类号】ＴＤ５２８．３　［文献标识码】Ｂ　［文章编号】１００６－６２２５（２００６）０４－００９２－０３　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｓｃｒａｐｅｒ　Ｃｏｎｖｅｙｏｒ　ｉｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｆａｃｅ　刮板输送机是煤矿井工开采的重要设备。由于　国产化、本地化，对进口的依赖程度逐年减少。　煤矿工作面开采条件各异，煤矿用输送机型号繁　（５）国产铸造槽帮输送机具有十分有利的竞　多，因而，如何以较少的设备投资，为特定工作面　争优势。国产铸造槽帮输送机价格较轧制槽帮输送　选配适合的输送设备是煤矿关注的问题之一。　机价格提升幅度不是很大，而进口输送机是国产同　１我国煤矿工作面刮板输送机的现状　类型输送机价格的２—３倍。　我国刮板输送机技术发展迅速，自上世纪９０　２选择煤矿工作面输送设备的技术性能　年代初张家口煤矿机械有限公司研制成功国内第１　煤矿输送设备的技术指标不仅包含具体的技术　套铸造槽帮输送机起，煤矿工作面刮板输送机技术　参数，而且包含可靠性指标。工作面输送机的主要　有了跨跃式发展。现今，国产输送机性能、寿命和　技术性能参数有：输送能力、铺设长度、总装机功　可靠性都有了大幅度提高。　率。可靠性指标则以整机寿命和无故障连续运行时　审视国内刮板输送机应用现状，有以下特点：　间表示。　（１）中部槽宽７３０ｍｍ，７６４ｍｍ以上的输送机　煤矿选择输送机性能的基本原则是：输送机的　大部分是铸造槽帮，轧制槽帮输送机已很少见。中　性能在特定的安装条件下，能够实现煤矿工作面的　部槽宽６３０ｍｍ以下的刮板输送机既有铸造槽帮，　单产期望指标；输送机可靠性应保证在一次工作面　也有轧制槽帮。从煤矿开采技术的发展趋势分析，　安装运行期间无大修，基础部件无更换。　大型煤矿采用铸造槽帮输送机已呈定式，有条件的　２．１　与输送机性能有关的选型原则　小中型煤矿采用铸造槽帮输送机也已呈快速增长的　（１）由工作面的预期年产量或日产量参照输　趋势。　送机的设计输送能力确定大致的输送机型号范围。　（２）铸造溜槽输送机的实际使用寿命已达到　（２）输送机的输送能力应大于采煤机的生产　数百万吨，甚至超过一千万吨。　能力。　（３）国内具有较强影响力的输送机制造企业　（３）工作面的实际铺设长度通常应小于输送　可向煤矿提供全系列输送机产品，不仅有轧制槽　机的设计长度。但要注意的是，输送机的输送能力　帮，而且有铸造槽帮。尤其是铸造槽帮输送机具有　是工作面长度和倾角的函数，当工作面长度或倾角　很宽的系列型谱，故障率低，具有较高的运行可靠　变化时，应对输送能力进行调整。尤其是工作面铺　性，适用各种地质条件下的安装使用，可满足现代　设长度超过设计长度时更要注意，应避免出现输送　大型煤矿和中小型煤矿的设备选型配套要求。　机能力不足的弊端。必要时，对于输送机的实际输　（４）国内输送机制造企业可以独立研制任何　送能力应咨询输送机设计工程师。　型号煤矿所需的输送机产品，输送机基本部件实现　（４）输送机的中部槽高度应与开采条件相适　［收稿日期】２００６—０２－２０　［作者简介】扬旗平（１９６２一），男，河北定州人，高级工程师，现任大同煤矿集团机电管理处副总工程师。　９２　维普资讯 http://www.cqvip.com

杨旗平：工作面刮板输送机选型原则　２００６年第４期　应。较薄煤层和普通机械化开采应选用高度较矮的　中部槽，高产高效综合机械化开采一般不受中部槽　高度的限制。　（５）工作面煤炭的可采储量应与输送机的寿　命相适应。　装置，可削减瞬间冲击负荷对于传动系统的冲击幅　值，减少断链事故的发生。这类传动装置有摩擦限　矩离合器、ＣＳＴ液黏传动减速器和液力偶合器等传　动装置。　（４）在输送机的减速器等关键部位配置实时　监控装置，自动监测关键部位的工作状态，可为输　送机检修提供数据依据。　（５）输送机配置可伸缩机尾，尤其是配置可　（６）中双链输送机较边双链输送机具有更高　的运行可靠性，尽量不采用单链输送机。　（７）性能相同（相近）的输送机建议选择圆　环链规格较大的输送机，可大幅度减少圆环链断链　事故的频次。　（８）现代输送机选型倾向于具有较大的功率　储备。　（９）单电机功率大于３７５ｋＷ的输送机建议采　用３３ｏ０Ｖ电压供电。　，　（１０）输送机的结构和尺寸应满足与其他设备　总体配套要求。　２．２　与输送机可靠性有关的选型原则　，　输送机的可靠性主要考核指标是输送机的整机　寿命和无故障连续运行时间，对于输送机的整机寿　命在性能选型中已得到解决，延长输送机的无故障　连续运行时间的关键是降低输送机的故障率。　刮板输送机的故障可以分成两大类，一类是可　预测故障，另一类是不可预测故障，对这两类故障　应分别对待。　对于可预测故障可以事前安排维修，减少维修　工作量，对煤炭产量影响较少。例如，通过对减速　器、链轮的运行噪音、温度等进行检测，对润滑油　质进行化验，对检测记录进行综合分析，可以对维　修作出事前建议。对于溜槽、链轮的磨损状况进行　常规检测，很容易作出是否需要更换的决定。　不可预测故障的发生是随机的，只要满足一定　的诱发条件故障随时可能发生。例如，圆环链是输　送机传动系统的重要环节，数千计的链环中任何一　个环节断裂都将迫使工作面停产。现今的技术尚不　能预测圆环链某个环节即将断裂，也不能预测某一　段刮板处的链环可能由于意外的刮卡而损坏。由于　不可预测故障通常发生在生产过程中，致使故障的　处理难度较大，对煤炭的产量影响较大。　由于可靠性对于输送机运行至关重要，选型中　应重视以下几点：　（１）输送机应留有足够的功率储备。　（２）圆环链应选购质量稳定厂商的产品。在　输送机总体尺寸允许的前提下，选配高一个规格的　圆环链，可有效减少不可预测故障的发生。　（３）输送机配置可有效进行机械保护的传动　随链张力变化自动调整行程的伸缩机尾，可以使刮　板链处于适度张紧的状态下工作，有利于输送机正　常运行，延缓机件的磨损。　从上述针对输送机可靠性的技术对策中可以看　出，与可靠性有关的技术与现代传动控制技术密切　相关。在这一领域，国产输送机还存在不小的差　距，迫切期望国产输送机在传动控制技术领域有所　突破。　２．３输送机有关结构的选择　（１）输送机的卸载方式有端卸式和侧卸式两　种。端卸式是最常用的卸载方式，大功率单采工作　面输送机优选交叉式侧卸结构，不推荐上下重叠式　的侧卸结构。　（２）选用行星减速器传动装置可使输送机传　动结构更加紧凑，有利于总体配套。张家口煤矿机　械有限公司的行星减速器已形成系列，功率从　９０ｋＷ直至１０００ｋＷ。　３优化煤矿工作面输送设备的运行成本　现代企业经营的目的是追求利润最大化，煤矿　作为煤炭生产企业毫无例外也要通过各个环节的管　理实现利润的最大化。煤矿作为采购方，当然希望　同样性能的输送机采购成本越低越好。但是，输送　机不同于一般的机电产品，属于煤矿专用的特种设　备，即使性能相近，其运行状态、使用寿命也不尽　相同，运行成本也不相同。因而，有必要对输送机　产品的采购成本和运行成本进行综合平衡，以使煤　矿以较少的投资成本为煤矿创造更多的效益。输送　机选型采购中应遵循以下原则。　３．１　吨煤摊入的输送机成本最低原则　输送机寿命期间涉及煤炭生产成本的主要因素　有以下几点：　（Ｉ）输送机的整机采购成本；　（２）输送机运行期间的配件购置成本；　（３）输送机的维修成本（包括大修费用）；　（４）输送机寿命终结时的残余价值；　（５）输送机寿命终结时实际过煤量的总和。　９３　维普资讯 http://www.cqvip.com

总第７１期　煤矿　开采　２００６年第４期　以（１）＋（２）＋（３）一（４）的和与（５）的比值　为吨煤摊人的输送机成本。这个比值越小，相对利　润越大，以吨煤摊人的输送机成本最低可作为输送　机选型的依据之一。当输送机的技术性能差异较大　或同样技术性能的输送机价格差异较大时，以吨煤　摊人的输送机成本最小作为输送机选型的原则具有　明显的可比性。轧制槽帮输送机技术性能较差、价　格较低，铸造槽帮输送机技术性能先进、价格偏　高，但铸造槽帮输送机的寿命远高于轧制槽帮输送　机，相比之下，选择铸造槽帮输送机有利于降低吨　煤摊人的输送机成本。进口输送机在某些技术方面　领先于国产设备，寿命可能更长一些，但进口输送　机价格远高于同样性能的国产输送机价格。很显　然，选用国产高性能输送机有利于降低吨煤摊人的　输送机成本。　３．２高效率的利润最大化原则　单纯以降低吨煤摊人的输送机成本作为输送机　选型的依据存在片面性，它忽视了输送机效率和可　靠性可能带给煤矿的效益。　“高效率的利润最大化原则”系指单位设备投　入成本所获取的最大利润，用输送机寿命期间的绝　对利润总和与输送机总的运行成本的比值表示。　“高效率的利润最大化原则”既有绝对利润最大化　的含义，亦有较短时间实现利润最大化的含义，与　企业的经营宗旨完全一致。某些情况下，由于选用　技术更先进的输送机引起设备成本的增加，但是，　也正是由于采用了这种更先进的输送机使煤矿的产　量快速增长，带给煤矿更多的利润。正如目前国内　一些煤矿青睐于进口输送设备，但这些煤矿确实利　用高性能的进口输送设备实现了令世界瞩目的煤炭　产量和丰厚的利润。因此，在煤炭市场持续稳步发　展的今天，选择进口设备也不失为明智的选择。高　效率的利润最大化原则更适用于高产高效输送机的　选型。　现代输送机的成本增加主要表现在技术应用方　面，其目的是为了增强输送机的可靠性，减轻意外　故障对于工作面产量的影响程度。　（１）为了增强输送机的启动和运行性能，在　配套允许的前提下，输送机的装机功率适度加大，　采用了更大规格的圆环链。　（２）为了有效监控输送机的工作状态，对可　预测故障进行有效的预防，规避可预测故障给生产　造成的意外停产损失，在输送机的关键部位配备了　监测监控装置。　（３）为了降低输送机不可预测故障的发生几　９４　率，针对圆环链这一薄弱环节适当加大了圆环链的　规格。　（４）为了增强输送机耐受冲击的能力，输送　机的传动装置配置了有效的机械过载保护装置——　磨擦限矩离合器、ＣＳＴ液黏传动减速器或（调速）　液力偶合器等。　（５）输送机配置了可伸缩机尾。　如果上述输送机配置的技术是必须的，对于特　定的煤矿从某种意义上讲，也符合吨煤摊人的输送　机成本最低原则。在国产输送设备与国外进口设备　相比尚存在技术差距的今天，尽管进口设备与国产　设备存在价格方面的巨大差异，但无论选择国产设　备，还是选择进口设备，各方都会有合理的解释。　对于中小型输送机应选择简约式结构，应注重　基础件、关键零部件的可靠性、实用性，不必刻意　追求更多的附加技术，即使这种技术是有益的。因　为，输送机的技术选型要考虑煤矿的综合投资效　率，也要考虑现场维修条件和矿工的技术素质。　但有一点是肯定的，那就是无论选用国产输送　设备，还是选用进口设备，都应利于增加煤炭的产　量，使煤矿实现利润最大化。　４选择可为煤矿全面、及时服务的供货厂商　刮板输送机作为煤矿工作面的关键设备，运行　中需要正确地操作、维护，要进行数次大修。这些　有赖于供货厂商的技术支持、员工培训，有赖于供　货厂商向煤矿提供所需的维修配件，有赖于供货厂　商在紧迫状况下向煤矿提供及时的服务。　为此，煤矿对输送机的选型必须考虑供货厂商　的服务能力，必须有选择地筛选供货厂商。供货厂　商亦必须对售后服务作出可以信赖的承诺。在现今　国内输送机制造企业中，张家口煤矿机械有限公司　和西北奔牛有限公司作为国内刮板输送机制造业的　旗帜，产品值得信赖，具有良好的售后服务体系。　选择这两家公司的输送机产品对于保证设备的正常　运行风险较小。　５结束语　煤矿工作面产能的提高是一项综合的配套工　程，与回采工作面的开采条件相关，与矿工的素质　密切相关，不能指望选用某种输送机就可提高工作　面的产量。但是，采用经过优选的高性能输送设备　可为煤矿带来明显的效益是勿庸置疑的。希望本文　能为煤矿选择输送机产品有所借鉴和帮助。　［责任鳙辑：邹正立】