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（百色百矿集团有限公司，广西 百色 533000）
【摘 要】通过在实践中不断摸索总结经验，对带式输送机在倾斜巷道中下行运输存在的问题进行分析和研究，通过不断改进带式输送机的制动方法，解决了带式输送机在倾斜巷道下行运输中经常出现的制动问题。
【关键词】倾斜巷道；皮带机；制动；东怀煤矿
【中图分类号】TH222 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）05-0032-03
可伸缩带式输送机主要运用于煤矿井下综合机械化采煤工作面的顺槽运输和巷道掘进运输；用于顺槽运输时，尾部配刮板转载机与工作面运输机相接，用于巷道掘进运输时，尾部配皮带转载机。一般下行运输的巷道坡度大于10°时，容易出现自动溜煤或飞车等皮带机失控的情况。在实际使用过程中，由于受矿井地质条件及煤层赋存条件的影响，掘进巷道也普遍存在局部坡度大于10°甚至更大坡度的情况。在这种情况下，如何解决下行运输的制动问题是提高皮带机运行安全及生产效率的关键。本文以百色百矿集团有限公司东怀煤矿1210工作面顺槽皮带运输为例，浅解可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输使用的制动解决方案。
1 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案使用实例介绍
百色百矿集团有限公司东怀煤矿1210工作面位于二采区轨道下山南翼，开采煤层为I煤层。煤层厚度为2.8～3.0 m，煤层倾角为14°～20°，煤层顶板及煤层底板均为沙质泥岩；工作面沿煤层走向布置，采用长壁后退式采煤方式、全部垮落顶板控制综合机械化采煤方法，工作面运煤采用螺旋滚筒截割落煤、下行运输方式，工作面配备MG160/380-WD型采煤机；刮板机型号为SGZ-764/320，输送能力为700 t/h；桥式转载机型号为SZZ-764/132，输送能力为800 t/h。转载机和皮带机布置在工作面进风巷。在进风巷顺槽掘进过程中揭露3条断层，其中断层F1落差为8.8 m，断层F2落差为3.4 m，断层F4落差为20 m。工作面顺槽全长868 m，从工作面切眼到顺槽平巷口呈一路下坡趋势，最大坡度达约18°（如图1所示）。
根据采煤工作面“三机”选型配套情况，工作面顺槽运输选用SSJ100/60/125可伸縮带式输送机作为平巷运输，输送能力为630 t/h，其主要技术参数见表1。
在东怀煤矿1210综采工作面的回采过程中，巷道坡度较大，而且是下行运煤。在运行过程中，当前端皮带机因某种客观原因需紧急停机时，由于皮带的煤矸上还没有开空，皮带机在自重的作用下，经常发生皮带自溜，导致机头堆煤等影响正常生产的问题，甚至会出现皮带机飞车等失控现象，严重影响皮带机的安全运行，同时造成整个采煤工作面生产效率比较低。通过对带式输送机SSJ100/60/125主要技术参数进行分析，以及对其传动结构、方式进行改造，摸索总结出一套皮带机制动办法，终于解决了皮带机下行运输的自溜或飞车等失控问题，降低了皮带机安全运行风险，提高综采工作面的生产效率，使生产能力稳定在600 t/h左右。
2 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案探索
百色百矿集团有限公司东怀煤矿1210工作面于2011年5月底将所有设备安装完毕并进入回采生产阶段。由于顺槽皮带机整台机呈下坡趋势，其中靠近机头断层段有80 m坡度达约18°，而顺槽皮带机又没有制动装置，在生产运行过程中，一旦发生前端皮带机因某种原因需突然紧急停机时，顺槽皮带机在停机后，由于惯性及自重作用力，皮带仍然继续运行50 m左右才停下，有时甚至造成飞车等皮带机失控现象，导致机头堵煤堆积到顶板，机头段两边掉落很多煤渣；在倾斜角度较大的巷道段，还容易发生煤块滚落到行人道，不仅司机清理工作量很大，而且容易发生煤块滚落伤人或砸坏电气设备等安全事故，严重影响皮带机运行安全及采煤工作面生产的正常进行。解决顺槽皮带机的制动问题，成为1210工作面安全生产的当务之急。通过现场观察及对SSJ100/60/125可伸缩带式输送机的传动方式、传动结构进行分析和研究，我们对其制动方案进行了摸索试验，具体情况如下。
2.1 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输初步制动方案制订
一般采面顺槽皮带机配备的可伸缩带式输送机，在其主动滚筒与皮带仓之间，厂家设计安装有一个皮带夹用于收缩皮带时夹住皮带的闸刀式制动器。但由于这个皮带夹两端是通过螺旋手把旋转来压紧皮带的，利用摩擦力的作用对皮带进行制动，反应速度比较迟缓，从动作开始至刹住皮带，需要较长时间，无法满足我们的使用要求。因此，我们想参照此皮带夹的制动原理，另外制作一副既简单易做又方便操作的皮带夹作为1210工作面顺槽皮带机的制动装置。
通过分析，我们在研究透可伸缩带式输送机工作原理的基础上对皮带夹的结构进行改进，将下块夹板用螺栓固定在皮带架上，其中一头改为活动铰接结构与上块夹板连接，在上块夹板上板的另一头焊上一条φ30 mm的圆钢，上、下2块夹板的接合面均铆上石棉刹车带（如图2所示）。
按当初的设想：生产正常不需要刹车时，用手将上块圆钢这一端提起，用铁线吊挂在皮带架上。当需要紧急制动时，则将上块夹板迅速放下，将一条事先割好的1.2～1.5 m长的水管套在圆钢上，用手下压水管，利用杠杆原理增大作用力对皮带机皮带进行刹车，依靠人力的作用进行制动控制。
我们按照预先的设想将皮带制动装置加工好后在现场安装试用，却没有达到预期的效果。为什么呢？其实，由于顺槽皮带机整台机是呈下坡趋势的，即使断电停机后，其向前的惯性力和自重下产生的向前作用力叠加后的力矩还是很大的，况且所使用的皮带又是尼龙材料的，质地比较滑，摩擦力比较小，由于巷道宽度的限制，杠杆又不能设置太长，靠司机一个人的力量，其制动力矩根本无法快速将皮带刹住，制动效果不明显。而且，因制动皮带所产生的反作用力也容易伤害到人。通过反复试验调整，仍然无法有效解决皮带机制动问题，反而增加了皮带机运行安全风险，第一次制动方案以失败而告终。 2.2 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案改进
我们认真分析总结了方案一失败的原因后认为，应在传动部方面再想办法，最好是在减速机高速轴上想办法，此处扭矩最小，对皮带机进行制动的效果最好。通过对现场进行观察和分析后发现，由于减速机高速轴与联轴器交接，没有位置或空间安设制动装置。而原厂使用的液力耦合器在结构上没有可提供制动的适合部位，无法实现我们的设想。经过对市场上各种类型及型号的传动联轴器进行对比分析发现，离心摩擦式耦合器能满足现场使用要求，它的外壳有一段圆柱状圆周刚好可以作为刹车毂，可以使用调度绞车的制动原理对它进行制动来实现对可伸缩皮带机制动，并且成功的可能性很大。于是我们对SSJ100/60/125型可伸缩带式输送机的传动部位进行现场测量，并根据所得的数据选择适合的离心摩擦式耦合器，把原厂配套的液力耦合器换成离心摩擦式耦合器，经过测量相关尺寸参数，选用其外圆有一段φ385 mm×80 mm的圆周作为制动部位，将1条JD-11.4调度绞车刹车带进行了改造，另制作一个刹车架将刹车带相对固定，保证刹车带在耦合器运转过程中不相互接触摩擦而发热，然后把刹车架固定在电动机与减速机的连接罩筒上。最后，我们将剎车带及其固定架带到现场进行实地调节安装（如图3所示）。
经放煤试验，此装置制动效果明显，不但制动力矩大，而且操作灵活简便，人操作的时候也省力。只是有一点需要注意的是：制动时不能采用急刹，必须先轻刹或点刹减速（只要保证皮带机头不过度堆煤即可），待速度降低后再刹死。如果急刹，由于惯性，皮带就会在主滚筒上打滑而损坏主滚筒的表面包胶，降低使用寿命。
经过1个月的生产试验，实践证明此方案很好地解决了工作面顺槽皮带机下行运输的制动难题，不仅降低了皮带机运行安全风险，减轻了皮带机的清理维护强度，同时又能确保较高的生产效率。
2.3 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案总结
在整个工作面的回采过程中，经过改进后的皮带机制动方案经历了生产过程中皮带运输系统各种各样突发停机事件，都能很好地解决皮带机皮带自溜或飞车等失控问题，避免了因皮带机刹车问题而引发的一系列影响安全生产的事件。
3 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案原理的推广和应用
在以后的生产过程中，我们根据该制动方案的原理，因地制宜，在百色百矿集团有限公司其他下属煤矿倾斜巷道下行运输中进行推广和应用，经历了不同地质条件或不同煤层赋存条件下的生产运输的考验，实践证明，此制动方案成功解决了倾斜巷道中皮带机下行运输的制动问题，提高了生产效率，降低了皮带机运行安全风险。
参 考 文 献
[1]莫庆丽.下运带式输送机的研究应用[D].青岛：山东科技大学，2006.
[2]仲维超，张楠.下运盘式制动器控制系统的试验研究[J].矿山机械，2011（2）.
[3]谢庆军.下运带式输送机中的制动控制系统分析[J].中国新技术新产品，2013（16）.
[责任编辑：钟声贤]
【作者简介】岑助建，男，广西德保人，百色百矿集团有限公司机电工程师，研究方向：矿山机电。
【摘 要】通过在实践中不断摸索总结经验，对带式输送机在倾斜巷道中下行运输存在的问题进行分析和研究，通过不断改进带式输送机的制动方法，解决了带式输送机在倾斜巷道下行运输中经常出现的制动问题。
【关键词】倾斜巷道；皮带机；制动；东怀煤矿
【中图分类号】TH222 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）05-0032-03
可伸缩带式输送机主要运用于煤矿井下综合机械化采煤工作面的顺槽运输和巷道掘进运输；用于顺槽运输时，尾部配刮板转载机与工作面运输机相接，用于巷道掘进运输时，尾部配皮带转载机。一般下行运输的巷道坡度大于10°时，容易出现自动溜煤或飞车等皮带机失控的情况。在实际使用过程中，由于受矿井地质条件及煤层赋存条件的影响，掘进巷道也普遍存在局部坡度大于10°甚至更大坡度的情况。在这种情况下，如何解决下行运输的制动问题是提高皮带机运行安全及生产效率的关键。本文以百色百矿集团有限公司东怀煤矿1210工作面顺槽皮带运输为例，浅解可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输使用的制动解决方案。
1 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案使用实例介绍
百色百矿集团有限公司东怀煤矿1210工作面位于二采区轨道下山南翼，开采煤层为I煤层。煤层厚度为2.8～3.0 m，煤层倾角为14°～20°，煤层顶板及煤层底板均为沙质泥岩；工作面沿煤层走向布置，采用长壁后退式采煤方式、全部垮落顶板控制综合机械化采煤方法，工作面运煤采用螺旋滚筒截割落煤、下行运输方式，工作面配备MG160/380-WD型采煤机；刮板机型号为SGZ-764/320，输送能力为700 t/h；桥式转载机型号为SZZ-764/132，输送能力为800 t/h。转载机和皮带机布置在工作面进风巷。在进风巷顺槽掘进过程中揭露3条断层，其中断层F1落差为8.8 m，断层F2落差为3.4 m，断层F4落差为20 m。工作面顺槽全长868 m，从工作面切眼到顺槽平巷口呈一路下坡趋势，最大坡度达约18°（如图1所示）。
根据采煤工作面“三机”选型配套情况，工作面顺槽运输选用SSJ100/60/125可伸縮带式输送机作为平巷运输，输送能力为630 t/h，其主要技术参数见表1。
在东怀煤矿1210综采工作面的回采过程中，巷道坡度较大，而且是下行运煤。在运行过程中，当前端皮带机因某种客观原因需紧急停机时，由于皮带的煤矸上还没有开空，皮带机在自重的作用下，经常发生皮带自溜，导致机头堆煤等影响正常生产的问题，甚至会出现皮带机飞车等失控现象，严重影响皮带机的安全运行，同时造成整个采煤工作面生产效率比较低。通过对带式输送机SSJ100/60/125主要技术参数进行分析，以及对其传动结构、方式进行改造，摸索总结出一套皮带机制动办法，终于解决了皮带机下行运输的自溜或飞车等失控问题，降低了皮带机安全运行风险，提高综采工作面的生产效率，使生产能力稳定在600 t/h左右。
2 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案探索
百色百矿集团有限公司东怀煤矿1210工作面于2011年5月底将所有设备安装完毕并进入回采生产阶段。由于顺槽皮带机整台机呈下坡趋势，其中靠近机头断层段有80 m坡度达约18°，而顺槽皮带机又没有制动装置，在生产运行过程中，一旦发生前端皮带机因某种原因需突然紧急停机时，顺槽皮带机在停机后，由于惯性及自重作用力，皮带仍然继续运行50 m左右才停下，有时甚至造成飞车等皮带机失控现象，导致机头堵煤堆积到顶板，机头段两边掉落很多煤渣；在倾斜角度较大的巷道段，还容易发生煤块滚落到行人道，不仅司机清理工作量很大，而且容易发生煤块滚落伤人或砸坏电气设备等安全事故，严重影响皮带机运行安全及采煤工作面生产的正常进行。解决顺槽皮带机的制动问题，成为1210工作面安全生产的当务之急。通过现场观察及对SSJ100/60/125可伸缩带式输送机的传动方式、传动结构进行分析和研究，我们对其制动方案进行了摸索试验，具体情况如下。
2.1 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输初步制动方案制订
一般采面顺槽皮带机配备的可伸缩带式输送机，在其主动滚筒与皮带仓之间，厂家设计安装有一个皮带夹用于收缩皮带时夹住皮带的闸刀式制动器。但由于这个皮带夹两端是通过螺旋手把旋转来压紧皮带的，利用摩擦力的作用对皮带进行制动，反应速度比较迟缓，从动作开始至刹住皮带，需要较长时间，无法满足我们的使用要求。因此，我们想参照此皮带夹的制动原理，另外制作一副既简单易做又方便操作的皮带夹作为1210工作面顺槽皮带机的制动装置。
通过分析，我们在研究透可伸缩带式输送机工作原理的基础上对皮带夹的结构进行改进，将下块夹板用螺栓固定在皮带架上，其中一头改为活动铰接结构与上块夹板连接，在上块夹板上板的另一头焊上一条φ30 mm的圆钢，上、下2块夹板的接合面均铆上石棉刹车带（如图2所示）。
按当初的设想：生产正常不需要刹车时，用手将上块圆钢这一端提起，用铁线吊挂在皮带架上。当需要紧急制动时，则将上块夹板迅速放下，将一条事先割好的1.2～1.5 m长的水管套在圆钢上，用手下压水管，利用杠杆原理增大作用力对皮带机皮带进行刹车，依靠人力的作用进行制动控制。
我们按照预先的设想将皮带制动装置加工好后在现场安装试用，却没有达到预期的效果。为什么呢？其实，由于顺槽皮带机整台机是呈下坡趋势的，即使断电停机后，其向前的惯性力和自重下产生的向前作用力叠加后的力矩还是很大的，况且所使用的皮带又是尼龙材料的，质地比较滑，摩擦力比较小，由于巷道宽度的限制，杠杆又不能设置太长，靠司机一个人的力量，其制动力矩根本无法快速将皮带刹住，制动效果不明显。而且，因制动皮带所产生的反作用力也容易伤害到人。通过反复试验调整，仍然无法有效解决皮带机制动问题，反而增加了皮带机运行安全风险，第一次制动方案以失败而告终。 2.2 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案改进
我们认真分析总结了方案一失败的原因后认为，应在传动部方面再想办法，最好是在减速机高速轴上想办法，此处扭矩最小，对皮带机进行制动的效果最好。通过对现场进行观察和分析后发现，由于减速机高速轴与联轴器交接，没有位置或空间安设制动装置。而原厂使用的液力耦合器在结构上没有可提供制动的适合部位，无法实现我们的设想。经过对市场上各种类型及型号的传动联轴器进行对比分析发现，离心摩擦式耦合器能满足现场使用要求，它的外壳有一段圆柱状圆周刚好可以作为刹车毂，可以使用调度绞车的制动原理对它进行制动来实现对可伸缩皮带机制动，并且成功的可能性很大。于是我们对SSJ100/60/125型可伸缩带式输送机的传动部位进行现场测量，并根据所得的数据选择适合的离心摩擦式耦合器，把原厂配套的液力耦合器换成离心摩擦式耦合器，经过测量相关尺寸参数，选用其外圆有一段φ385 mm×80 mm的圆周作为制动部位，将1条JD-11.4调度绞车刹车带进行了改造，另制作一个刹车架将刹车带相对固定，保证刹车带在耦合器运转过程中不相互接触摩擦而发热，然后把刹车架固定在电动机与减速机的连接罩筒上。最后，我们将剎车带及其固定架带到现场进行实地调节安装（如图3所示）。
经放煤试验，此装置制动效果明显，不但制动力矩大，而且操作灵活简便，人操作的时候也省力。只是有一点需要注意的是：制动时不能采用急刹，必须先轻刹或点刹减速（只要保证皮带机头不过度堆煤即可），待速度降低后再刹死。如果急刹，由于惯性，皮带就会在主滚筒上打滑而损坏主滚筒的表面包胶，降低使用寿命。
经过1个月的生产试验，实践证明此方案很好地解决了工作面顺槽皮带机下行运输的制动难题，不仅降低了皮带机运行安全风险，减轻了皮带机的清理维护强度，同时又能确保较高的生产效率。
2.3 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案总结
在整个工作面的回采过程中，经过改进后的皮带机制动方案经历了生产过程中皮带运输系统各种各样突发停机事件，都能很好地解决皮带机皮带自溜或飞车等失控问题，避免了因皮带机刹车问题而引发的一系列影响安全生产的事件。
3 可伸缩带式输送机在倾斜巷道中下行运输制动方案原理的推广和应用
在以后的生产过程中，我们根据该制动方案的原理，因地制宜，在百色百矿集团有限公司其他下属煤矿倾斜巷道下行运输中进行推广和应用，经历了不同地质条件或不同煤层赋存条件下的生产运输的考验，实践证明，此制动方案成功解决了倾斜巷道中皮带机下行运输的制动问题，提高了生产效率，降低了皮带机运行安全风险。
参 考 文 献
[1]莫庆丽.下运带式输送机的研究应用[D].青岛：山东科技大学，2006.
[2]仲维超，张楠.下运盘式制动器控制系统的试验研究[J].矿山机械，2011（2）.
[3]谢庆军.下运带式输送机中的制动控制系统分析[J].中国新技术新产品，2013（16）.
[责任编辑：钟声贤]
【作者简介】岑助建，男，广西德保人，百色百矿集团有限公司机电工程师，研究方向：矿山机电。