带式输送机中盘式制动装置的技术研究.doc

带式输送机中盘式制动装置的技术研究

摘要：结合本矿长距离、大运量、下运大倾角煤层的实际情况，本文首先在带式输送机制动装置和制动方式的基础上，阐述了盘式制动器的制动原理、制动力矩的影响因素；其次，探讨了盘式制动器工作原理和技术措施；最后，分析指出提高带式输送机中盘式制动装置的技术的方法。该方法可有效保证带式输送机系统的正常运行，减少事故隐患，促使煤矿安全正常生产。
关键词：带式输送机；盘式制动器；制动力矩
本矿井田位于宁武煤田宁武—静乐复向斜北端的东南翼，在马邑所逆断层、扒齿沟逆断层与王万庄正断层之间，其间石碣峪正断层从井田中部穿过。井田内可采煤层有4#、8#、9#、11#层，采矿许可证批准开采4#、9#、11#层，4#、9#煤层为主采煤层。井田内断层多，煤层倾角较大（地层倾角＞35°），煤层结构复杂，现主要分述4#、9#、11#煤层如下：（1）4号煤层赋存于太原组顶部，根据钻孔揭露的煤层真厚度（地层倾角＞35°时换算成真厚度）以及巷道揭露煤层厚度统计，煤层厚度7.00～8.41m，平均7.56m，为赋存区稳定可采煤层。该煤层结构极复杂，含夹矸3～5层。其直接顶板为砂质泥岩或泥岩、砂质泥岩互层，有时有炭质泥岩伪顶，老顶为中粗砂岩（K3），其底板一般为泥岩，局部有炭质泥岩伪底。（2）9-1号煤层位于太原组中下部，上距4号煤层平均38.85m，根据钻孔揭露的煤层真厚度（地层倾角＞35°时换算成真厚度）统计，煤厚0.65～3.78m，平均2.05m。为较稳定大部可采煤层。该煤层结构简单，含夹矸0～3层。夹矸岩性多为泥岩。煤层顶板为粉砂岩、砂质泥岩；老顶为薄层状中、细砂岩，不稳定，底板为泥岩、砂质泥岩。（3）9-2号煤层位于太原组中下部，上距9-1号煤层平均5.65m，根据钻孔揭露的煤层真厚度（地层倾角＞35°时换算成真厚度）以及巷道揭露煤层厚度统计，煤厚4.15～6.52m,平均5.14m。为赋存区稳定可采煤层。该煤层结构复杂，含夹矸1～4层。夹矸岩性多为泥岩。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩；老顶为薄层状中、细砂岩，不稳定，底板为泥岩、细砂岩。（4）11号煤层位于太原组下部,上距9-2号煤层平均12.32m,根据钻孔揭露的煤层真厚度（地层倾角＞35°时换算成真厚度）以及巷道揭露煤层厚度统计，厚度0.90～3.25m,平均2.39m。为赋存区稳定可采煤层。该煤层结构简单，含夹矸0-2层。夹矸岩性多为泥岩。煤层顶板为粉砂岩、局部为细砂岩或泥岩；老顶为薄层状细、中砂岩，较稳定；底板为泥岩、粉砂岩。
总上所述，本矿为煤层倾角较大（地层倾角＞35°），煤层结构复杂的大倾角煤层，因而，上、下运输送机的制动问题就尤为重要。大型带式输送机上被输送的物料从运输状态到停止，其重力作用下的分力和惯性力产生的巨大机械能都将作用在制动装置上，除了一部分能量被机器的运行阻力消耗之外，大部分能量需由制动装置吸收而停车。如果制动器选择不合理，制动效果不佳，就可能造成飞车、打滑、滚料等事故，或导致制动装置损坏，甚至造成输送机系统受损，影响煤矿正常安全生产。因此，结合本矿的实际情况，本文首先阐述了带式输送机制动装置和制动方式；其次，介绍了盘式制动器的结构及工作原理；进而，分析了盘式制动器制动力矩影响因素。最后，提出了提高盘式制动器工作效果的技术措施。
一、带式输送机制动装置和制动方式
1、制动装置的选择应遵循的条件
（1）对于下行带式输送机，应在低速轴上设置常闭式制动装置。对于上行的带式输送机，为了防止输送机在发生机械故障时可能出现的逆转，控制输送机的制动时间，根据《煤矿安全规程》的规定，倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须同时装设防逆转装置和制动装置；下运时，也必须装设制动装置。
（2）以制动装置在实际使用环境中可能提供的最小制动力矩为选型依据。
（3）制动装置许用温度应根据制动设备的技术条件确定，并符合工作环境的要求。一般闸瓦温度不大于150℃、油温不大于85℃。当采用机械摩擦式制动装置不能满足要求时，应增设非机械式制动装置，如液力制动、液压制动、动力制动等。
2、带式输送机的制动方式
制动装置作为输送机的安全保护措施，根据输送机的长短，运量的大小，运行速度、制动力矩的大小等因素选型。机械摩擦式制动装置以往通常选用闸瓦式制动器，闸瓦式制动器简单可靠，散热好，瓦块有充分的退距，调整瓦块和制动轮间隙方便，但制动力矩小，制造较复杂，尺寸较大；盘式制动器具有制动力矩大，制动力可调，动作灵敏，散热性能好，工作安全可靠，使用和维护方便等优点。
带式输送机的安全制动系统，要求制动力矩很大，且制动力矩可调。对于煤矿大运量、长距离、尤其是大倾角上运或下运带式输送机，要满足有上述要求，应优先选择盘式制动器。近年来盘式制动器已逐步在我矿得到推广应用，并对原闸瓦式制动系统进行技术改造，提高