有效提高选煤厂胶带输送机运行效率的研究

选煤厂中，胶带输送机是重要的输送设备，分布范围广，生产线长，其运行效率的高低，直接影响到整个地面生产系统的生产效率。国内外提高胶带输送机生产效率的措施，有提高胶带输送机的带宽和带速、真空传动滚动、双电机驱动等。但对于已有的胶带输送机，通过上述措施改造难度大、投资费用高，不亚于重新建设一条新系统。所以，在原有系统的基础上，提高胶带输送机的运行效率，对广大选煤企业生产而言意义重大。

影响胶带输送机生产效率的因素

影响胶带输送机生产效率的主要因素有：自然因素——气候、原煤物理特性；技术因素——设计因素、生产工艺；企业组织管理水平、设备维护保养等。

环境因素

寒冷的天气使煤层冻结，一方面单斗挖掘机的挖掘阻力显著增大，单斗挖掘机的生产效率严重下降（煤块体积超过2.3m3的较多），进而导致下游破碎机、胶带输送机生产效率下降；

另一方面由于原煤中含有水分，冬季原煤极易冻粘在胶带上，也会影响胶带输送机的生产效率。再有严寒的天气，使钢材的脆性增加，单斗挖掘机直接开采方式，极易出现铲斗斗齿断裂的情况，断裂的铲斗斗齿一旦随原煤进入破碎机，将会造成破碎机联轴器、滚齿等破坏性损坏故障，严重影响整个系统的安全平稳运行。

设计因素

胶带输送机的生产效率直接取决于带宽和带速，胶带输送机的带宽越宽、带速越快，其生产效率就越大，反之越小。计算选型失误，是影响胶带输送机生产效率的根本原因，会使整个系统过载或欠载运行，对系统的安全、平稳、效率高运行不利。

从破碎站点到装车站点，或是储煤站点间胶带输送机的数量，也会间接影响到整个胶带输送机系统的生产效率。胶带输送机越多，需要维护保养的设备越多，启机时间越长，发生故障的概率越大，生产效率也就越低。在实际生产中，每一条胶带输送机的启动时间约为5min（包括净启动时间约为50s、人员现场检查调整时间约为4min：胶带的调偏、液压拉紧到位、调速耦合器和减速器温度等），相同输送距离，每增加1条胶带，系统启动时间增加5min。

企业组织管理因素

企业的组织管理和设备的维修保养水平，直接影响胶带输送机的故障时间，进而影响胶带输送机的开机率。故障时间主要包括内障时间、外障时间、准备时间（主要是因为组织管理和设备的维修保养等因素引起的设备停止作业时间）。设备故障时间越长，胶带输送机的开机时间就越少，其生产效率也就越低。

胶带输送机作为采掘设备、运输设备与铁路快速定量装车的中间环节，其生产效率也受到单斗挖掘机、快速装车站生产能力的影响。如单斗挖掘机与卡车数量及能力的配比不合理、操作人员操作方法不正确、铁路车皮协调不到位，以及设备故障等。

控制工艺特点

胶带输送机遵循逆煤流启动，顺煤流停车，采用集中远程控制方式，在上位机上控制胶带输送机的启停。胶带输送机启动条件多——各项保护无动作、液压拉紧装置拉紧信号反馈、上一级胶带输送机运行且达到满速、制动器开到位信号返回、声光报警完毕、驱动、托辊等装置完好，风机、油泵、制动器无故障信号等。随着胶带机数量的增加，此部分时间占比进一步增大，影响胶带机系统整体的启动时间及生产效率。

胶带输送机的保护装置

一条胶带输送机系统中保护的点位多达几十甚至上百个，每一保护点位的误动作，都会使胶带输送机停止运行。增加了排查故障点和维修的时间，进而影响胶带输送机的生产效率。

提高胶带输送机运行效率的意见及措施

技术措施

改善煤层爆破质量

对煤层较硬位置进行松动爆破，采用合理的布孔方式、装药参数和爆破方法，改善爆破质量，为单斗挖掘机作业创造良好的条件，提高单斗挖掘机和破碎机的工作效率。如采用多排孔毫秒爆破、倾斜空爆破、适当提高炸药单耗，均可以减少大块率和根底。同时，减少单斗挖掘机斗齿挖掘力度，降低斗齿断裂误入破碎机引起设备故障率。采用煤层爆破后，斗齿断裂情况较2013年明显减少，入破率降低60%以上。

严格论证初始设计

根据露天矿生产的实际情况，科学合理地设计胶带输送机的布置线路、数量、水平角度、带宽及带速。选取较好方案，从设计初期进行源头把控，避免二次设计改造，造成重复投资和资金浪费。

优化控制程序

在控制程序上，对整体工艺进行优化设计，缩短系统启机时间。①缩短声光报警时间。通过现场测试及实验，将原有声光报警20s，通过修改内部定时器更改为10s，可以满足安全生产需要。②缩短调速型液力耦合器和变频器的启动时间。通过现场试验，调速型液力耦合器的启动时间减少35s，变频器启动时间减少为70s，可满足胶带输送机的平稳启动。③更改胶带输送机的启动条件。原设计为上一级胶带输送机达到满速后，下一级胶带输送机才能依次启动；现将满速条件在系统程序，更改为上级胶带机的运行信号加定时器，来实现顺序控制。④对出现误报警的保护装置（防跑偏装置、防打滑装置等）进行更换、程序解锁、修改程序。

掌握核心技术

掌握核心技术，降低胶带输送机系统故障风险。设计方所有自动化程序软件须全部向用户开放，程序附加注释，便于使用方进行技术改进或系统改扩建。使用方技术人员不仅要会操作设备，而且要熟悉地面集中控制系统的工作原理、编程方法，掌握每一条控制程序设计的功能。当PLC控制系统出现故障，能迅速排查故障，消除故障。

管理措施

提高企业的组织管理和设备的维护保养水平，可以显著提高胶带输送机的生产效率，加强胶带输送机的计划维修和日常维修，减少胶带输送机的故障率。加强露天矿现场的铁器管理，强化责任意识，减少铁器入破次数。统筹协调胶带输送机上游单斗挖掘机和卡车的出动率，使之与胶带输送机生产能力相匹配。

分析影响胶带输送机生产效率的因素，通过改善煤层爆破质量，优化胶带输送机控制程序，加强企业的组织管理与设备维修保养水平等措施，缩短了胶带输送机的启动时间，减少了系统故障时间以及检修时间，提高了胶带输送机的生产效率，进而提升矿山的生产能力和矿山的经济效益。