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DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714153
摘要：本文著重介绍斜井大倾角远距离钢丝绳芯胶带采用旧带带新带方法利用履带牵引连续换带装置快速更换胶带新工艺，并对其关键技术进行改进，取得良好经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用价值。
关键词：强力胶带；更换；新工艺；关键技术
1 概述
大倾角长距离强力胶带输送机是斜井运输采用的主要运输设备。强力胶带更换施工的周期直接决定着井下工作面停产的时间。如何快速更换斜井强力胶带是一个非常值得研究的课题，创新强力胶带更换新工艺和改进关键技术显得很有必要。
2 强力胶带更换新工艺及施工工序
2.1 施工准备工作
1）在井口房前方的空地上铺设4根钢轨，钢轨上分两排布置若干辆平板车（液压支架），根据皮带的总长度，制作一套合适的移动平台，移动平台安装在平板车上，移动平台的面积应足以叠放整条胶带。
2）在移动平台旁边的空地上，制、安硫化炉平台1套。
3）将几卷胶带依次硫化成整体，并排叠放在移动平台上。
4）在移动平台的一侧安装两台回柱绞车，负责推拉移动平台，在井口房前方的空地上将皮带机的中心线放出，并用油漆标示。两台回柱绞车推位移动平台，调整位置，保证第一卷胶带的中心线在胶带机的中心线上，在移动平台正对胶带机的前方安装1台调度绞车用于辅助回收胶带。
5）将皮带机机头前方的墙面拆除，制作1个滚筒支架，安装2个改向滚筒。用于新、旧胶带的牵引导向。
6）在机头溜槽前方布置型钢支架，安装履带牵引连续换带装置。
7）在井口房前方，制作安装1套胶带导向架，用于定位和分隔新、旧胶带，在胶带导向架下方安装2个φ400的改向滚筒，用于牵引和固定新胶带。
2.2 施工工序
1）皮带机停止运行后，在老汉柱前方安装两付胶带卡（下带），将下胶带固定牢靠。利用手拉葫芦将机尾胶带机拉紧装置的重锤上升1m，将皮带放松后，在井口房利用夹具夹住上胶带，天车吊拉上胶带上移1m，然后安装两付胶带卡（上带）将上胶带固定牢靠，上下胶带均做好标记，松天车，观察10分钟，胶带无下滑现象后继续施工。
2）上、下胶带固定牢靠后，将驱动装置液压抱闸松开，使滚筒处于自由状态，让驱动装置下胶带放松后，在驱动装置附近切断下胶带，然后将上胶带掀至地面上。将下旧胶带带头剥离出钢丝绳芯，长度1.2m。
3）使用天车和井口房调度绞车，牵引上旧胶带穿过履带牵引连续换带装置，并多出5m胶带放置在墙外的胶带导向架上层，同时，将新胶带依次穿过胶带导向架下层和履带牵引连续换带装置，然后绕过驱动滚筒，与下旧胶带打卡固定（新胶带的搭接钢丝绳头可提前剥好）。
4）准备工作完成后，启动履带牵引连续换带装置，将上层旧胶带张紧后，关闭履带牵引连续换带装置，然后逐一拆除胶带卡，胶带卡全部拆除后，重新启动履带牵引连续换带装置，开始更换胶带。下放过程中设有专人监护，保证胶带下放可控，新、旧胶带连接点通过机尾滚筒和拉紧小车时，包裹厚胶皮进行保护。地面同时释放新胶带，回收旧胶带。
5）第一卷新胶带敷设完成后，关闭履带牵引连续装置，拖拽移动平台调整位置，保证第二卷胶带的中心线在胶带机的中心线上。然后重新启动履带牵引连续换带装置，开始更换第二卷新胶带，依次更换余下新胶带。
6）新、旧胶带连接卡运行至驱动装置上方的上带位置时，胶带全部更换完成，关闭履带牵引连接换带装置。在老汉柱前方打紧四付胶带卡（上、下带各两付），固定胶带。
7）松开新、旧胶带钢丝绳连接卡，在地面将剩余的旧胶带全部拽出并回收，同时在地面的新胶带留好合环的余量后切断。将地面的新胶带撩起绕过卸载滚筒，在驱动上方的平台上进行硫化合环，恢复胶带机拆除部分。
8）胶带硫化合环后，逐一拆除胶带卡，恢复驱动抱闸，进行胶带试运行。
3 新工艺的关键技术改进要点
3.1 新、旧胶带连接关键技术
新工艺改变传统的胶带叠接为钢心绳芯的卡接，具体做法：新、旧胶带分别将带头剥离，剥离长度为1.2m。在老汉柱前方的空地上，将新、旧胶带的钢丝绳交叉摆放在一起，搭设长度为1.2m，胶带和钢丝绳均摆放平整后，按顺序使用φ15钢丝绳卡将3根新钢丝绳和3根旧钢丝绳卡在一起，绳卡个数为6个，绳卡间距为180mm，共卡设30组绳卡。
新旧胶带连接方式的改变克服了传统方法造成的严重余带问题，运行过程阻力较小，操作简易、安全、快捷。
3.2 旧胶带牵引关键技术
旧胶带牵引传统工艺是依靠胶带机驱动装置。新胶带的下放主要是利用胶带夹持装置的夹紧力进行。若夹紧力过小，新胶带下滑易造成余带；若夹紧力过大，新、旧胶带连接部位受力过大，易出现问题。尤其在新胶带形成闭环后，拆除旧胶带时，由于新旧胶带运行很不同步，机尾旧胶带严重余带，很难甚至无法处理。
新工艺改变传统的旧胶带牵引方式为履带牵引连续换带装置。旧胶带夹在两履带之间，通过连接油缸调整旧胶带的夹紧力，启动油泵电动转动履带，牵引旧胶带，旧胶带通过连接绳卡带动新胶带运行，新胶带下放通过履带牵引连续绳卡带运新胶带运行，新胶带下放通过履带牵引连续换带装置液压夹紧装置控制。该关键技术应注意以下几点：
（1）机尾设专人监护，旧胶带上行过程应保证下胶带有一定的余带，信号应有机尾人员发出。
（2）启动履带牵引连续换带装置时，驱动滚筒的换闸应打开，并设专人就地控制。
（3）运行程序应是先下放新胶带，后收旧胶带，这样既减小牵引力，又减小钢丝绳卡的受力，增加安全可靠度。
（4）钢丝绳卡应设专人监护，发现问题及时处理，旧胶带牵引关键技术的改进，新胶带敷设和旧胶带回收同步进行，操作简单，安全可靠，投入人员少，劳动强度低，现场文明施工好。
3.3 新胶带叠放关键技术
传统方法是将硫化成整体的新胶带叠放在胶带机前方宽阔的场地上，新胶带下放过程中需要大吊车的配合。新工艺采用的新膠带叠放关键技术是将新胶带硫化成整体后，依次叠放在可移动的操作平台上，下放时，新胶带沿着胶带导向架顺胶带中心线下放。新胶带下放不需要吊车配合，操作平台的移动利用2台40t的回柱绞车牵引。此关键技术的改进，节省时间，劳动强度低，胶带运行平稳。也克服了现场场地狭小而无法叠放的问题，适用性较广。
3.4 旧胶带回收关键技术
旧胶带的回收传统方法是在新胶带形成闭环后，利用大型调度绞车与输送机驱动装置配合，启动驱动装置的同时，也开动调度绞车牵引旧胶带，存在两车配合严重不同步问题，有时会损坏一些设备或发生其他的问题，且旧胶带回收的占地面积大，现场零乱，不易操作。
采用履带牵引连续换绳装置牵引旧胶带，旧胶带沿胶带导向架下放，在胶带导向架下放的地面上布置一台卷带机进行胶带的缠绕，既使有点余带也不影响缠绕，更解决了现场场地狭小问题，现场井井有条，文明施工，劳动强度低，投入人员少，安全可靠。
4 结语
通过斜井大倾角远距离钢丝绳芯胶带更换工艺的创新及对其关键技术进行改进，已成功应用于山西新景矿主斜井带式输送机胶带更换工程，此新工艺先进和关键技术适用性强，安全、快速、高效，具有广泛的应用前景和推广价值。
作者简介：吴向东（1972），男，汉族，安徽枞阳县人，本科，1997年毕业于合肥工业大学机械制造工程系机械设备及自动化专业，机电高级工程师，现担任本单位总工程师。曾获“鲁班奖”工程项目经理，主编两项国家级工法及三项省部级工法，参加两项煤炭行业标准的编制，获三项国家发明专利，获两项国家级科技创新成果一等奖，参与多项大型科研项目的开发研制工作。
摘要：本文著重介绍斜井大倾角远距离钢丝绳芯胶带采用旧带带新带方法利用履带牵引连续换带装置快速更换胶带新工艺，并对其关键技术进行改进，取得良好经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用价值。
关键词：强力胶带；更换；新工艺；关键技术
1 概述
大倾角长距离强力胶带输送机是斜井运输采用的主要运输设备。强力胶带更换施工的周期直接决定着井下工作面停产的时间。如何快速更换斜井强力胶带是一个非常值得研究的课题，创新强力胶带更换新工艺和改进关键技术显得很有必要。
2 强力胶带更换新工艺及施工工序
2.1 施工准备工作
1）在井口房前方的空地上铺设4根钢轨，钢轨上分两排布置若干辆平板车（液压支架），根据皮带的总长度，制作一套合适的移动平台，移动平台安装在平板车上，移动平台的面积应足以叠放整条胶带。
2）在移动平台旁边的空地上，制、安硫化炉平台1套。
3）将几卷胶带依次硫化成整体，并排叠放在移动平台上。
4）在移动平台的一侧安装两台回柱绞车，负责推拉移动平台，在井口房前方的空地上将皮带机的中心线放出，并用油漆标示。两台回柱绞车推位移动平台，调整位置，保证第一卷胶带的中心线在胶带机的中心线上，在移动平台正对胶带机的前方安装1台调度绞车用于辅助回收胶带。
5）将皮带机机头前方的墙面拆除，制作1个滚筒支架，安装2个改向滚筒。用于新、旧胶带的牵引导向。
6）在机头溜槽前方布置型钢支架，安装履带牵引连续换带装置。
7）在井口房前方，制作安装1套胶带导向架，用于定位和分隔新、旧胶带，在胶带导向架下方安装2个φ400的改向滚筒，用于牵引和固定新胶带。
2.2 施工工序
1）皮带机停止运行后，在老汉柱前方安装两付胶带卡（下带），将下胶带固定牢靠。利用手拉葫芦将机尾胶带机拉紧装置的重锤上升1m，将皮带放松后，在井口房利用夹具夹住上胶带，天车吊拉上胶带上移1m，然后安装两付胶带卡（上带）将上胶带固定牢靠，上下胶带均做好标记，松天车，观察10分钟，胶带无下滑现象后继续施工。
2）上、下胶带固定牢靠后，将驱动装置液压抱闸松开，使滚筒处于自由状态，让驱动装置下胶带放松后，在驱动装置附近切断下胶带，然后将上胶带掀至地面上。将下旧胶带带头剥离出钢丝绳芯，长度1.2m。
3）使用天车和井口房调度绞车，牵引上旧胶带穿过履带牵引连续换带装置，并多出5m胶带放置在墙外的胶带导向架上层，同时，将新胶带依次穿过胶带导向架下层和履带牵引连续换带装置，然后绕过驱动滚筒，与下旧胶带打卡固定（新胶带的搭接钢丝绳头可提前剥好）。
4）准备工作完成后，启动履带牵引连续换带装置，将上层旧胶带张紧后，关闭履带牵引连续换带装置，然后逐一拆除胶带卡，胶带卡全部拆除后，重新启动履带牵引连续换带装置，开始更换胶带。下放过程中设有专人监护，保证胶带下放可控，新、旧胶带连接点通过机尾滚筒和拉紧小车时，包裹厚胶皮进行保护。地面同时释放新胶带，回收旧胶带。
5）第一卷新胶带敷设完成后，关闭履带牵引连续装置，拖拽移动平台调整位置，保证第二卷胶带的中心线在胶带机的中心线上。然后重新启动履带牵引连续换带装置，开始更换第二卷新胶带，依次更换余下新胶带。
6）新、旧胶带连接卡运行至驱动装置上方的上带位置时，胶带全部更换完成，关闭履带牵引连接换带装置。在老汉柱前方打紧四付胶带卡（上、下带各两付），固定胶带。
7）松开新、旧胶带钢丝绳连接卡，在地面将剩余的旧胶带全部拽出并回收，同时在地面的新胶带留好合环的余量后切断。将地面的新胶带撩起绕过卸载滚筒，在驱动上方的平台上进行硫化合环，恢复胶带机拆除部分。
8）胶带硫化合环后，逐一拆除胶带卡，恢复驱动抱闸，进行胶带试运行。
3 新工艺的关键技术改进要点
3.1 新、旧胶带连接关键技术
新工艺改变传统的胶带叠接为钢心绳芯的卡接，具体做法：新、旧胶带分别将带头剥离，剥离长度为1.2m。在老汉柱前方的空地上，将新、旧胶带的钢丝绳交叉摆放在一起，搭设长度为1.2m，胶带和钢丝绳均摆放平整后，按顺序使用φ15钢丝绳卡将3根新钢丝绳和3根旧钢丝绳卡在一起，绳卡个数为6个，绳卡间距为180mm，共卡设30组绳卡。
新旧胶带连接方式的改变克服了传统方法造成的严重余带问题，运行过程阻力较小，操作简易、安全、快捷。
3.2 旧胶带牵引关键技术
旧胶带牵引传统工艺是依靠胶带机驱动装置。新胶带的下放主要是利用胶带夹持装置的夹紧力进行。若夹紧力过小，新胶带下滑易造成余带；若夹紧力过大，新、旧胶带连接部位受力过大，易出现问题。尤其在新胶带形成闭环后，拆除旧胶带时，由于新旧胶带运行很不同步，机尾旧胶带严重余带，很难甚至无法处理。
新工艺改变传统的旧胶带牵引方式为履带牵引连续换带装置。旧胶带夹在两履带之间，通过连接油缸调整旧胶带的夹紧力，启动油泵电动转动履带，牵引旧胶带，旧胶带通过连接绳卡带动新胶带运行，新胶带下放通过履带牵引连续绳卡带运新胶带运行，新胶带下放通过履带牵引连续换带装置液压夹紧装置控制。该关键技术应注意以下几点：
（1）机尾设专人监护，旧胶带上行过程应保证下胶带有一定的余带，信号应有机尾人员发出。
（2）启动履带牵引连续换带装置时，驱动滚筒的换闸应打开，并设专人就地控制。
（3）运行程序应是先下放新胶带，后收旧胶带，这样既减小牵引力，又减小钢丝绳卡的受力，增加安全可靠度。
（4）钢丝绳卡应设专人监护，发现问题及时处理，旧胶带牵引关键技术的改进，新胶带敷设和旧胶带回收同步进行，操作简单，安全可靠，投入人员少，劳动强度低，现场文明施工好。
3.3 新胶带叠放关键技术
传统方法是将硫化成整体的新胶带叠放在胶带机前方宽阔的场地上，新胶带下放过程中需要大吊车的配合。新工艺采用的新膠带叠放关键技术是将新胶带硫化成整体后，依次叠放在可移动的操作平台上，下放时，新胶带沿着胶带导向架顺胶带中心线下放。新胶带下放不需要吊车配合，操作平台的移动利用2台40t的回柱绞车牵引。此关键技术的改进，节省时间，劳动强度低，胶带运行平稳。也克服了现场场地狭小而无法叠放的问题，适用性较广。
3.4 旧胶带回收关键技术
旧胶带的回收传统方法是在新胶带形成闭环后，利用大型调度绞车与输送机驱动装置配合，启动驱动装置的同时，也开动调度绞车牵引旧胶带，存在两车配合严重不同步问题，有时会损坏一些设备或发生其他的问题，且旧胶带回收的占地面积大，现场零乱，不易操作。
采用履带牵引连续换绳装置牵引旧胶带，旧胶带沿胶带导向架下放，在胶带导向架下放的地面上布置一台卷带机进行胶带的缠绕，既使有点余带也不影响缠绕，更解决了现场场地狭小问题，现场井井有条，文明施工，劳动强度低，投入人员少，安全可靠。
4 结语
通过斜井大倾角远距离钢丝绳芯胶带更换工艺的创新及对其关键技术进行改进，已成功应用于山西新景矿主斜井带式输送机胶带更换工程，此新工艺先进和关键技术适用性强，安全、快速、高效，具有广泛的应用前景和推广价值。
作者简介：吴向东（1972），男，汉族，安徽枞阳县人，本科，1997年毕业于合肥工业大学机械制造工程系机械设备及自动化专业，机电高级工程师，现担任本单位总工程师。曾获“鲁班奖”工程项目经理，主编两项国家级工法及三项省部级工法，参加两项煤炭行业标准的编制，获三项国家发明专利，获两项国家级科技创新成果一等奖，参与多项大型科研项目的开发研制工作。