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摘要(系统识别):
2016年11月上
施工技术
第45卷第21期
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
107
D0L:10.7672/sjs2016210107
煤矿斜井隧道连续皮带机出渣系统选型配置
韩兵
(中国铁建大桥工程局集团有限公司,天津300300)
[摘要]针对新街煤矿斜井隧道深埋、超长、连续下坡的工程特点,对比分析了常见隧道出渣方式的工程适应性及
优缺点,并针对选定的连续皮带机出渣方式和工程条件,对单、多级皮带输送和输送机驱动装置布置方案进行了比
较分析,基于优选的皮带机出渣方案,分析了皮带机带强与输送机长度的关系,制定了4种出渣工况,各工况参数
计算表明皮带机工况制定合理,能保证新街煤矿斜井工程的顺利出渣。
[中图分类号]U455.3+3
[文献标识码]A
[文章编号]10028498(2016)21010704
Selection and Configuration for Slag System of Continuous
Belt Conveyor in Colliery Inclined Shaft Tunnel
Han Bing
China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co.,Ltd.,Tianjin 300300,China)
Abstract:According to the engineering characteristics of deep,long and continuous downhill of the Xinjie
colliery inclined shaft,the engineering adaptability and the advantages and disadvantages of the common
tunneling mucking methods were contrasted and analyzed,then aiming at the selection of continuous belt
conveyor mucking method and the engineering condition,this paper analyzed the driving apparatus
placement scheme of single belt conveyor and multi stage belt conveyor.Then based on the optimal
scheme of the belt conveyor,the relationship between belt intensity and length of belt conveyor was
analyzed,and it established four kinds of working conditions,and the calculation of the parameters of
each working condition shows that the arrangement of belt conveyor working conditions is reasonable,all
of which can ensure mucking smoothly in the Xinjie colliery inclined shaft engineering.
Key words:tunnels;colliery;inclined shaft;slag;selection
0引言
输水一期工程TBM标段为例,对比了出渣方式的优
目前多数大型煤矿为快速进入综采工作面经
缺点,阐述了连续皮带机配套TBM出渣时需注意的
常采用斜井掘进机作为掘进方式山。连续皮带输
问题,并给出了解决办法。上述文献对连续皮带机
送机因其在长距离、大坡度条件下具备连续输送物
在煤矿斜井进行生产运输和在水平隧洞配套盾构
料的能力,将成为今后配套斜井盾构掘进的主要出
出渣的应用做了研究,但新街煤矿斜井为6°下坡,
渣方式。
目前国内对盾构配套可伸缩带式输送机在斜井中
乔淑云]研究了煤矿主斜井带式输送机的选
出渣的应用尚无经验可以借鉴。
型技术,针对红庆梁煤矿工程给出了驱动布置方案
本文根据新街煤矿斜井工程地质特点及隧道
及关键部件的选型计算。王鹰)论述了长距离、大
出渣量要求,对出渣方式进行比选后确定采用连续
运量皮带输送机的动态分析、软启动、水平转弯、储
带式输送机出渣,得到了带强与输送长度的关系,
带、皮带及接头的监控等关键技术,对设计长距离
据此确定4种工况,并计算了每种工况的关键参数。
带式输送机有参考意义。王智远以大伙房水库
1出渣方案选择
1.1工程概况
*“十二五”国家科技支撑计划课题(2013BAB10BO1)
神华新街台格庙矿区位于内蒙古鄂尔多斯境
[作者简介]韩兵,高级工程师,E-mail:han3503@163.com
[收稿日期20160921
内,本工程一标段为一号矿井的主斜井,该试验井
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施工技术
第45卷
采用双模式盾构掘进施工,穿越表土层、白垩系、侏
的布置形式可满足出渣要求,当皮带随隧道掘进不
罗系安定组、侏罗系直罗组、侏罗系延安组,斜井长
断延伸,输送带张力过大,驱动能力难以满足要求。
度约为6522m,坡度-10.5%(6),埋深688m,斜
因此考虑在隧道中部添加中间驱动装置,提高驱动
井内径6.6m。
能力,且不用扩挖洞室,如图2所示。
1.2出渣方式比选
从盾构机配套出渣方式看,一般有有轨运输、
无轨运输和连续皮带输送机等3种方式5],根据新
街煤矿斜井的工程特点给出了3种方式的优缺点及
工程适应性对比情况。
图2驱动方案
表1出渣方式对比
Fig.2 The driving scheme
Table 1 The slag style comparison
1.4新街煤矿斜井工程输送机布置形式
出渣
方式
优点
缺点
工程适应性
当盾构掘进时,带式输送机尾部同步延伸,此
单次运输能力
斜坡条件制动
有轨
高,易于驾驶,
能力差,安全性
适用各种断面隧
时图3中储带装置会逐渐放带,整个输送带的长度
运输
可靠性高,可同
低,轨线铺设成
道,隧道坡度<
随着隧道掘进长度的增加而不断增长。当储带装
时完成管片与
本高,空气污染
2%,长度>4km
渣土的运送
严重
置储带放完后,会将新输送带放入储带装置中从而
设备简单,对场
斜坡条件制动
保证输送带不断的延伸。根据输送机工作环境及
无轨
地要求不高,可
能力差,安全性
适用大断面隧道,
低,运输能力
隧道坡度<10%,
参数确定其形式如图3a所示,当延伸至一定长度布
运输
同时完成管片
与渣土的运送
低,空气污染
长度<2km
置形式如图3b所示。
严重
出渣能力强,地
连续
形适应性强,占
只能完成渣土
适用各种断面隧
25
皮带机
用空间小,污染
运输,无法运输
道,隧道坡度<
管片
22%,长度>4.5km
小,经济性好
a原状
24
26
新街煤矿斜井长度大、坡度大、高埋深,通风性
27
25
能要求高,通过对3种方式的优缺点和地层适应性
对比分析可知采用连续皮带机输送更为适宜。
b延伸至一定长度
2
1.3皮带机驱动布置方案比选
0
6
0
6
连续皮带机驱动装置的布置方案是出渣方案
6
30
4
设计中的重要一环,分为单级皮带机(方案a)和多
9
c储带装置局部放大
级皮带机(方案b)6,驱动装置布置位置和张力大
小示意如图1所示。
图3输送机布置形式
Fig.3 Conveyor arrangement form
初始采取机头双驱1:1的功率配比方式[”。这
样既可以实现电机的分时起动,又可以降低输送带
的强度。
a单级皮带机
b多级皮带机搭接
输送带运输物料时,需要安装在托辊上,考虑
图1驱动装置布置
到运输物料的容重,减少投资成本等因素,确定采
Fig.1 Arrangement of driving device
用直径为108mm、槽角23°的托辊,其中承载托辊安
方案b相比方案a可选用强度较低的输送带,
装间距1.5m,回程托辊安装间距3m。
输送带成槽性好。但采用方案b,根据隧道空间安
输送带运输过程中需要清扫装置,在头部(图3
排,除非破拆管片、扩挖酮室否则硐内无法布置多
中24处)布置一个清扫器,在机尾部分(图3中23
级皮带机的放带、夹带、储带装置等设备,而扩挖洞
处)布置一个空段清扫器。
室势必会造成围岩扰动、延误工期、增加成本等一
2连续皮带机参数计算
系列问题。
2.1输送带选择计算
因此本工程采用单级皮带机,但由于隧道长度
新街煤矿斜井出渣方案原始参数:输送最大长
达6522m,且6°下坡,在隧道掘进初期采用方案a
度Lmx=6522m,输送机安装倾角6=6°,循环出渣
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