GB 50197-2015 煤炭工业露天矿设计规范
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4.3 带式输送机运输

4.3.1 带式输送机的结构型式应根据露天矿开采工艺、带式输送机设置地点及移设方式等工作条件进行选择,并应符合下列规定:

1 采掘工作面、排土工作面及移设频繁的带式输送机应为移置式;

2 采掘场端帮及需定期移设或延长和缩短的带式输送机可为半固定式;

3 工作位置固定或固定年限较长的带式输送机可为固定式;

4 对于同一条系统,当输送不同类别的物料并需进行分流时,宜采用分流带式输送机。

露天煤矿带式输送机结构型式,与露天煤矿所采用的开采工艺、输送机工作地点及其对移动性能要求有关。

1 连续开采工艺系统的采掘工作面及排土工作面,半连续开采工艺系统的排土工作面及与移动式破碎站配套的采掘工作面带式输送机,因需随工作面的推进较频繁地进行移设,其结构应为移置式,以满足移设的要求。

2 采掘场端帮带式输送机通常需定期搬迁或延长和缩短,其结构可采用半固定式,以减少搬迁时间。半固定式带式输送机的机头、机尾站,应便于整体移设,中间机架可拆迁搬运。

3 工作位置固定或虽需搬迁但间隔时间较长的带式输送机,如固定干线、部分输煤线路的输送机,可采用固定式结构型式。

4 对连续开采工艺和半连续开采工艺系统,当采掘的煤与剥离物通过同一输送系统进行输送时,需设分流站对煤、剥离物进行分流,将煤与剥离物分别转载至各自系统。分流站分流带式输送机亦可起输送量的分配和调节作用。

本次局部修订将条文中的移动式带式输送机改为移置式带式输送机。

4.3.2 半固定式和移置式带式输送机的机头站及机尾站,其移设结构型式应根据移设方式的要求确定。移设方式应根据输送机带宽、驱动装置数量、机头站及机尾站的重量等因素确定。

根据国外设计经验及我国小龙潭布昭坝、元宝山、准格尔黑岱沟露天煤矿多年使用经验,半固定式和移置式带式输送机机头站和机尾站为便于移设的钢结构;小型输送机的机头站和机尾站,其重量较轻,可采用滑橇式支承结构;带宽较大或带有多滚筒、多电机驱动的机头站,其重量较大,宜采用驮运搬迁结构。

4.3.3 带式输送机的输送能力应与破碎站、给料机等供料设备能力相适应。连续开采工艺的带式输送机输送能力,应根据采掘物料的性质、带式输送机长度及轮斗挖掘机的理论能力进行确定。通常可按轮斗挖掘机1.0倍~1.2倍理论生产能力确定带式输送机理论输送能力。

带式输送机的输送能力取决于给料设备的给料能力。对连续开采工艺系统,输送机的输送能力应与轮斗挖掘机理论能力相匹配,避免撒料或过大。根据德国等国外轮斗挖掘机制造厂的经验和国内外露天矿山实践经验,带式输送机理论输送能力(最大断面通过能力)应不小于轮斗挖掘机的理论能力。本次局部修订将“按轮斗挖掘机0.8倍~1.0倍理论生产能力进行带式输送机功率计算”一段删除。

4.3.4 带式输送机带速应符合下列规定:

1 长距离、大运量的带式输送机应选择较高的带速;

2 下运或输送磨损性大及容易起尘物料的带式输送机可降低带速。

带速是影响带式输送机经济性的重要参数之一,露天煤矿输送机一般运距长、运量大,应选择较高的带速,以取得较好的经济效益。国外高速输送机通常为5.0m/s~6.0m/s,最高达10m/s。我国大型露天煤矿随着带式输送机设计和制造水平的提高,也在向高速发展。如元宝山露天煤矿带速为5.85m/s,准格尔黑岱沟露天煤矿为5m/s,小龙潭布沼坝露天煤矿为4m/s,霍林河一号露天煤矿为4m/s。

4.3.5 带式输送机带宽,应根据输送能力、带速和被输送物料的粒度进行确定,并应符合现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB 50431的有关规定。大型带式输送机带宽应进行优化后确定。

输送机带宽,除根据输送能力、带速确定外,还受被输送物料粒度的影响。按能力选择的带宽,还应按被输送物料的粒度尺寸进行校核。

4.3.6 带式输送机的功率计算应符合现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB 50431的有关规定。

原规范规定带式输送机的功率计算应符合现行国家标准《连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机-进行功率和张力的计算》GB/T17119的规定,本次修订改为“应符合现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB50431的有关规定”。

4.3.7 输送带应根据输送机长度、输送能力、输送带张力、物料性质、受料条件、工作环境等因素确定,并应符合下列规定:

1 长距离带式输送机宜采用钢丝绳芯输送带;

2 工作环境温度低于-25℃时,应选用耐寒输送带;

3 输送带覆盖层应根据输送物料堆积密度、粒度尺寸、磨耗性、受料高度等因素确定。

本规范针对露天煤矿产量较大、物料种类不同、输送岩石类物料较多的情况,增加了对输送带类型和覆盖层性能选择的要求。

1 露天煤矿大运量、长距离输送机,一般输送带张力较大,宜采用有较大张力和较小伸长率的钢丝绳芯输送带;

2 输送机工作环境温度低于-25℃时,为保证低温作业时输送带能正常工作,应提出工作温度要求;

3 根据露天煤矿输送物料种类多和性能差异大的特点,在设计中应提出输送带覆盖层厚度和性能参数要求。根据现行国家标准《普通用途钢丝绳芯输送带》GB/T9770和《普通用途织物芯输送带》GB/T7984对覆盖层的等级划分规定,设计应根据被输送物料的性质选择输送带覆盖层。岩石类剥离物对输送带冲击大而且易撕裂输送带,宜选用“H”级覆盖层有较好耐磨性和耐冲击性能,并应选用较厚的上覆盖层。输送一般剥离物和中小块煤及原煤时,可选用“L”级覆盖层。

4.3.8 输送带安全系数应根据输送带类型、接头效率、带式输送机起制动性能等因素确定,并应符合下列规定:

1棉织物芯输送带宜取8~9,尼龙、聚酯织物芯输送带宜取1012;

2钢丝绳芯输送带可采用7~9,当对带式输送机采取可控软、制起动措施时可取5~7。

输送带安全系数除取决于输送带类型外,还与采用的接头方法和输送机起制动性能有关。德国工业标准《连续搬运设备 输送散料的带式输送机计算与设计基础》DIN22101:2002将钢丝绳芯输送带的安全系数由1982年版规定的6.7~9.5,改为考虑输送带接头运行条件、接头特征等因素进行计算确定,相当于将安全系数降至6以下。美国的一些公司认为,安全系数可降至5.5以下。而在德国、英国、澳大利亚等国家正在运行的一些大型输送机,输送带安全系数已降为4.5~5.5。在我国随着输送带接头技术的提高和输送机起制动性能的改善,根据现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB50431—2008的有关规定,对有较好起制动性能的输送机取较小的安全系数,可取5~7。对短带式输送机通常取7~9。

4.3.9 带式输送机布置应符合下列规定:

1 宜根据地形条件、工艺布置减少输送机转载点数量。当输送线路需避开障碍物和建筑物时,宜采用曲线等长距离带式输送机。

2 长距离输送机沿线应设维修通道,当多台输送机并列布置时,维修通道的布置应便于每条输送机的维修。维修通道应便于维修车辆的通过和作业。

3 当长距离带式输送机沿地面设置并无横向通道或高架设置时,应设人行跨越梯。人行跨越梯的间距不宜大于300m。

4 当输送机跨越道路时,下部净空间应符合现行国家标准《厂矿道路设计规范》GBJ22的有关规定。当输送机跨越设备和人行道时,应设置防物料撒落的防护装置。

露天煤矿带式输送机布置应尽量简化和减少环节。当输送线路有障碍物或建筑物等影响直线布置,而输送线路具备带式输送机的空间转弯的技术条件,宜采用曲线长距离带式输送机或管状带式输送机,以减少带式输送机的台数和转载环节。输送机布置应考虑输送机安装、检修要求,露天设置的输送机应有检修车辆通道,当多条输送机并列布置,并在输送线之间设检修通道时,检修通道的布置应能保证每条输送机的安装、检修所需的通道宽度和检修、调车空间。

4.3.10 带式输送机走廊、转载站、驱动站应符合下列规定:

1 固定式和半固定式带式输送机,当无特殊要求时可不设封闭走廊。露天设置的输送机宜设防雨罩等防护装置。

2 寒冷地区的带式输送机转载站或驱动站可不采暖。

3 转载站或驱动站的布置应便于设备安装和维修作业。

固定式和半固定式带式输送机,由于敞开式栈桥结构简单、投资少,在国内外沿海码头、露天矿应用越来越多。在寒冷地区的霍林河、元宝山、准格尔黑岱沟等露天煤矿,也在大量使用敞开式栈桥。如无特殊要求,可不设封闭式走廊。为避免雨雪对输送物料的影响和防止环境污染,露天设置的输送机宜设防雨罩。

原苏联、加拿大等高寒地区和国内严寒地区的露天矿山,带式输送机运输已有成熟的经验。国内带式输送机的材质、驱动装置、润滑系统、输送带等主要部件的技术性能可满足低温作业条件的要求,严寒地区的带式输送机转载站或驱动站可不采暖。

4.3.11 带式输送机工程应设置设备运行和人身安全的保护装置,并应符合现行国家标准《带式输送机安全规范》GB 14784的有关规定。

根据现行国家标准《带式输送机安全规程》GB14784的规定,带式输送机应设防止输送带跑偏、物料堵塞、溢料等监测装置及设备和人身安全等安全防护措施。本条为强制性条文,必须严格执行。

4.3.12 倾斜带式输送机工程制动或逆止装置的选择,应符合下列规定:

1 发生逆转的向上输送的大型带式输送机,应同时装设制动装置和逆止装置;其他发生逆转的向上输送的带式输送机,应装设制动装置或逆止装置。

2 向下输送的带式输送机,必须装设制动装置。

根据现行国家标准《带式输送机安全规程》GB14784和《带式输送机工程设计规范》GB50431的有关规定,对发生逆转的倾斜输送机应装设防止输送机逆转的制动装置或逆止装置。参照美国CEMA标准规定,大型和重要的发生逆转的上运输送机,应装设逆止装置,同时装设制动装置,以保证设备安全和检修方便。本条为强制性条文,必须严格执行。

4.3.13 输送机的最大倾角应根据输送的物料性质、作业环境条件、输送机带速及给料方式等因素确定。当输送原煤及一般剥离物时,通用带式输送机最大倾角宜符合下列规定:

1 上运输送机在水平段或缓倾斜段给料时,其最大倾角不宜大于17°;

2 寒冷地区露天设置的输送机,当工作条件较差时宜降低角度。

输送机最大倾角应综合考虑输送的物料性质、环境条件、工作参数、带式输送机的结构、启动和制动性能等因素确定。

通用带式输送机(槽角35°时)的上运最大倾角可达16°~17°,是输送通常物料的经验,但对于输送块煤、条件较差的高速输送机宜减小倾角。对粉状比例较多、静堆积角较大的物料,当给料条件较好时可适当增大倾斜角度。另外,托辊的槽角影响输送机的输送角度,适当增加托辊的槽角可增加输送机的角度,如将承载托辊的角度变大的深槽带式输送机的提升角度已达到25°~30°。根据目前的使用经验,下运带式输送机的最大角度远远超出了常规规定,本次修改取消了在寒冷地区露天作业的输送机“上运输送机倾角不宜大于14°,下运输送机倾角不宜大于12°”的规定。