井工开采新型皮带机自移机尾的结构及前景
煤矿用皮带输送机的现状和研究目标
煤矿用皮带输送机的现状和研究目标皮带输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备(如机车类)相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制，特别是对高产高效矿井，皮带输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。
煤矿用皮带输送机的研究目标：（1）大型化、提高运输能力。
为了适应高产高效集约化生产的需要，皮带输送机的输送能力要加大。
长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势。
在今后的输送量要提高到3000～4000t/h，带速提高至4～6m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要加长至3000m，对于钢绳芯强力带式输送机须加长至5000m以上，单机驱动功率要达到1000～1500KW，输送带抗拉强度达到6000N/mm (钢绳芯)和2100N/mm(整芯)。
（2）提高元部件性能和可靠性。
设备开机率的高低主要取决于元部件的性能和可靠性。
我们除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使皮带输送机的性能得到进一步提高。
（3）扩大功能，一机多用化。
皮带输送机是一种理想的连续运输设备,并且有不能充分发挥其效能的可能，浪费资源。
如将皮带输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施,就可拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用,使其发挥最大的经济效益。
（4）开发专用机种。
中国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角(>25°)直至垂直提升等。
1.2.2国外矿用皮带输送机技术的现状和发展趋势国外皮带输送机技术的发展主要表现在两方面：①皮带输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯皮带输送机等各种机型；②皮带输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。
自移机尾优点
自移机尾关键技术
(1)推移力大，最大自移推力为631KN；(2)输送机尾滚筒直接装在后支撑部上，在移动转载机时，带式输送机的胶带不会松弛，避免每次移动转载机都须输送机停机张紧胶带，可累计移动到3米时，移动机尾自移装置到位再张紧胶带。
(3)该机尾自移装置的推移油缸的结构完全为井下而设计，油缸伸长时暴露在外部的是缸筒，活塞杆是始终不动的，这样可防止活塞杆被砸伤后影响油缸的伸缩。
(4)推移油缸通过移动小车与转载机相连；而推移油缸与前支撑架相连，因此，自移机尾装置与转载机是互为支点移动的。
(5)该装置以高压乳化液为工作动力，工作压力要求31.5 MPa，用一个七联阀来控制4个调平缸、4个侧移缸和两个推移油缸，本系统中无减压阀，将泵站压力调整到额定工作压力31.5MPa，每个调平缸的控制油路中都有一个双向液压锁，以保证机架维持所要求的状态，而不致在自重下自行下落；推移油缸进液油路中设有调速节流阀，用以达到两个推移油缸速度的同步；(6)采用三位四通换向阀，正常运行时，打中位，使推移油缸处于自由伸缩状态，小车和转载机可自由前行。
(7)转载机与自移机尾的铰接回转架采用了多自由度设计，而且采用了偏心设计，充分考虑了转载机和自移机尾的配套要求和井下工况，使转载机和自移机尾的受力更合理，提供了整机的使用性能。
(8)采用了调高油缸和导轨铰接的结构型式，改善了调高油缸的受力条件，提高了整机寿命。
(9)对煤层和巷道具有
较强的适应性，适应煤层倾角正负16度。
综掘机转载皮带机尾自移装置的应用
综掘机转载皮带机尾自移装置的应用摘要:综掘巷道采用全自动化机械设备进行掘进，随着掘进机不断移动跟进。
掘进机的二运皮带是在转载机尾的缓冲床支架轨道上运行，在掘进皮带机尾及缓冲床的拉移过程中，易造成二运皮带脱轨，存在一定的安全隐患；且缓冲床支腿滑靴常陷于煤泥中，导致拉移阻力剧增，需耗费大量人工清理；同时受地质条件所限，部分巷道坡度有时接近18°上坡，掘进机在克服自身行走阻力后所能提供的牵引力无法满足拉移需求；现场作业空间狭窄，存在皮带机尾拉移后皮带跑偏的问题；伴随掘进工作面推进，拉移频次较高，严重影响掘进工序衔接；这些都是制约掘进工作面高产高效的主要因素。
对此，采用了一种易操作、实用性强、能自行移动的掘进机转载机尾拉移设备，进行牵引拉移，减少了人力资源投入，缩短了正规循环作业时间，提高了巷道单进水平，同时降低了工人的劳动强度，保证了掘进机快速掘进。
一、引言在日常掘进过程中，随着工作面不断向前推进，掘进机需要不断移动跟进，导致转载机尾拉移频繁，因现场浮煤多和坡度大增加机尾拉移阻力，加大拉移难度的同时也给安全生产带来了隐患。
无形中又增加了劳动力的投入，造成了人力资源浪费。
为此，我们根据现场生产条件不断的摸索和总结，同时借鉴相关兄弟单位好的做法，采用了一种易操作、实用性强、能自行移动的综掘机转载皮带机尾自移装置。
二、主要解决的技术问题综掘工作面掘进施工时,采用“综掘机转载皮带机尾自移装置”代替“传统的掘进机拉移方式”，完全脱离用掘进机拉移方法，解决了用掘进机拉移因坡度大时驱动力不够大、且减少拉移工序、减少了人力资源投人、缩短了正规循环作业时间、提高了巷道单进水平、同时降低了工人的劳动强度，保证了掘进机装置机尾安全快速掘进。
三、具体实施方式该设备由两个戗柱小车、四个牵引油缸、一台液压站、若干连接件和操作阀组等组成。
每个戗柱小车配有一组戗柱油缸，每个戗柱油缸都由一个支撑油缸调整其角度和起落。
拉移作业时支撑油缸将戗柱油缸推出直至合适角度，戗柱油缸伸出将整个小车固定牢靠，不使用时支撑油缸将戗柱油缸放平，不妨碍二运皮带机运行（如下图所示）。
综采工作面自移机尾智能化升级改造
综采工作面自移机尾智能化升级改造自移机尾是煤矿综采工作面转载机与皮带机配套使用的移动设备,一端连接着桥式转载机，另一端连接着带式输送机,具有自行前移、调高、皮带调偏和张紧等功能,是工作面顺槽运输设备的重要组成部分。
现在使用的自移机尾以双液压缸推移式居多,以手动控制的操作方式为主,对操作人员有一定的操作技能要求。
随着煤矿综采工作面机电设备智能化的深入推进，综采工作面都配有集控中心，工作面几乎所有设备的操控在集控中心均能实现，唯独现在使用的自移机尾还是手动操作。
由于手动控制存在操作繁琐等诸多不便,已经难以适应快速发展的综采工作面智能化控制的要求,因而自移机尾的控制方式应向智能化方向发展，亟待需要升级改进，满足煤矿综采工作面智能化的综合发展要求。
控制系统分析及设计1.液压系统自移机尾原有液控系统由4个调高油缸、2个侧移水平油缸、2个推移油缸、8个带有先导阀液控换向阀组、4个液控单向阀、8个安全阀和高压胶管等终端元件组成。
以综采工作面配套的乳化液泵站作为动力源，供液压力为31.5MPa。
4个调高油缸实现主机架的升降，进液回路设有液控单向阀和安全阀，以保证基架在升起后维持所要求的状态稳定。
2个侧移水平油缸实现机架侧向移动，进而带动转载机机头与带式输送机自移机尾侧向移动。
2个推移缸安装在基架两侧并配有安全阀，并与小车、前基架相联，构成自移机尾小车的移动系统，一般最大行程2.7米。
整体液压控制系统单个回路相对比较简单，也没有电控系统。
在分析了现有自移机尾的基本结构及工作原理的基础上,重点分析了其液压驱动系统和控制方法,对其液压控制系统和电控系统进行了优化设计,并根据工作载荷进行理论计算和实物现场测试试验。
通过了解国内外相关课题的研究成果和对各种控制系统的分析比较,提出了液压控制系统采用液压支架成熟的电液控制系统的实用型方案,原自移机尾液压回路共有8个，液压支架的电液控制阀有10组回路接口，可以满足自移机尾液压回路的要求，余下2个回路接口可作为备用，整个电液控制阀组的体积大小与原手控阀组外型尺寸接近，原来安装手控阀组的位置也可以安装改进后的电液控制阀组，只需对安装孔位进行改进即可，同时留出电磁阀控制线的走线孔位，满足控制通讯需求。
煤矿伸缩带式输送机自移机尾设计
- 73 -工 业 技 术１ 带式输送机概述与研究背景随着现代社会的发展，中国的工业化进程正在加速，对各种矿产资源的需求也在增加。
矿带输送机是煤矿生产中的重要设备，其主要功能是在矿井中输送物料。
在复杂而恶劣的地下环境中，如何减少工人工作强度，提高工作效率、稳定和安全的运行是我们研究的主要任务。
开滦煤矿原有带式输送机机尾的缩减方式为：用单体液压支柱顶起转载机机头架和传动装置，使其与皮带机机尾脱离后，再利用回柱绞车的牵引作为动力，拉动机尾前行。
这种方法存在3个明显弊端。
1）有明显安全隐患。
该方法用到绞车、钢丝绳、导向钩头等工具，且信号的传递采用喊话等形式，有一定时间延迟和不准确性，在牵引受阻或过快时易发生断绳及钩头脱飞等事故，造成人员伤亡和设备损坏[1]。
2）工人劳动强度大。
在工作面正常生产推进时，基本1～2 d 就要缩减一次机尾，同时绞车要跟随生产进行迁移，需要频繁拆装固定；且该方法至少需要4 人以上配合作业，占用较多劳动力。
3）作业时间长，效率低，影响生产。
因此急需一种能够在原有机尾的基础上进行改造，结构简单、体积小、适应性强、性价比高的自移机尾。
在国内，移动自走式机器尾部的主要方法有3种，即履带、棘轮以及双液压缸类型。
履带式的牵引导板可以灵活移动，但是结构复杂，特殊且故障率高。
棘轮式的安全性低，使用寿命短。
自动移动的尾部和槽桥装载机支持双液压缸类型。
无须外部辅助设备，整个结构即可独立运行，结构简单，安全可靠。
目前，中国大多数大功率、高效率的全机械化工作面都采用双液压缸式自动移动机构。
２ 改造自移机尾的工作原理与结构特点２．１ 改造自移机尾的工作原理带式输送机用的简易自移机尾作为转载机与可伸缩带式输送机的连接装置，具有行走轨道、推移液压缸、抬高液压缸等结构，在工作面回采过程中转载机可在简易机尾轨道上行走，具体操作过程为：随着工作面输送机的推移前进，转载机随之向前移动，与其相连的小车也一起按步距在简易自移机尾轨道上前移，当采煤机完成一定截深后，转载机行走部前移至简易机尾轨道前端时，需前移简易机尾，操作抬高液压缸片阀，保证转载机被完全抬起后，安装好两侧推移销轴，操纵推移液压缸片阀，推移简易机尾，完成缩减机尾过程[2]。
掘进皮带机自移机尾设计与应用
掘进皮带机自移机尾设计与应用摘要：随着现代矿山掘进技术的不断发展，掘进皮带机作为一种重要的采煤设备，已经得到了广泛应用。
为了提高采煤效率和减少人工操作，掘进皮带机自移机尾技术应运而生。
本文将探讨掘进皮带机自移机尾的设计与应用，包括其主要组成部件、工作原理、技术参数及设计计算、技术特点、应用领域以及未来展望。
关键词：掘金皮带机；自移机尾；应用及展望一、引言随着现代工业技术的发展，皮带机在煤矿生产中发挥着越来越重要的作用。
在掘进工作中，皮带机是实现煤炭运输的关键设备，而在皮带机的使用中，自移机尾的设计与应用则具有重要意义。
自移机尾能够实现皮带机的自我移动和调整，大大提高了掘进工作的效率和安全性，本文将详细介绍掘进皮带机自移机尾的设计与应用。
二、掘进皮带机自移机尾内容简介（一）主要组成部件机架：机架是自移机尾的主体结构，能够承受皮带机的重量和运行时的各种载荷。
机架一般采用高强度钢材焊接而成，结构坚固，刚性好。
驱动装置：驱动装置主要是皮带机的动力来源，通过减速器和电机等设备，将电能转化为皮带机运行的动力。
驱动装置一般安装在机架底部。
张紧装置：张紧装置主要用于调整皮带的张紧度，保证皮带在运行过程中的稳定性和寿命。
张紧装置一般位于机架内部。
抬高及推移装置：抬高及推移装置是自移机尾的核心部分，通过调节装置可以实现皮带机的升降和推移，从而实现自移功能。
保护装置：保护装置主要是为了保障皮带机的安全运行，包括过载保护、短路保护等[1]。
（二）掘进皮带机自移机尾原理掘进皮带机自移机尾的原理是通过液压系统控制机尾的移动。
液压系统通过控制液压缸的伸缩来实现机尾的上下移动，从而使机尾能够适应不同的工作高度。
同时，液压系统也可以控制机尾的水平移动，从而调整机尾的位置，以便与工作面对接。
控制系统监控液压系统的工作状态，并根据需要进行调整，确保机尾的平稳移动和准确定位。
三、技术参数及设计计算（一）技术参数技术参数是掘进皮带机自移机尾设计和应用的重要依据。
皮带机自移机尾尾端架结构简介
自移机尾尾端架和自移机尾头端架一样，是自移机尾中的主要架构之一，其组成部件众多，结构复杂！ZY2700型自移机尾尾端架部分主要由尾端架、200 滚筒、630 滚筒、滚筒铲煤板和注油装置等构成。
尾端架包括尾后架体、前架体、活动架、固定架、盖板、铲煤板等。
分别通过销和螺栓实现联接：立缸与活动架和固定架；固定架与前架体；活动架与滑座；滑座与水平缸，水平缸与滑架固定在一起，实现尾端架部分的调高和侧移。
铲煤板与尾后架体螺栓连接，作用是清除630滚筒表面的煤尘等杂物，尾后架体与前架体通过实现联接。
煤矿自移机尾除了自移机尾尾端架，当然还有自移机尾头端架，通过这些结构的了解，可以帮助我们更好的了解煤矿自移机尾。
综掘工作面带式输送机机尾快速拉移装置的研制及应用
移力 大时 ， 经常 出现跳链 、 断链 、 环事故 ， 崩 安全 隐患多 ， 不利
于安 全 生 产 。
（） ４ 在拉移输送 机机尾 的过程 中 ， 由于综 掘机 频繁移 动 ， 很容易造成巷道底板的破碎 ，不利于巷道 的支 护 以及设备 的
安装和运行 。
（） ３ 当拉移 千斤 顶活 塞杆 完全伸 出后 ， 整体 机尾 停止 移 动， 完成一个拉移行程 。 此时综掘机液压泵 站向调高千斤 顶供 液， 将调高千斤 顶活塞杆缩 回， 与调高千斤顶活塞杆 铰接 的滚 轮座将导轨抬离 底板 ， 整体机尾下落在 底板上 。 （） ４ 综掘机液 压泵站向拉移千斤顶供 液 ， 拉移千斤顶 活塞 杆 向缸体 内收缩 ， 导轨随活塞杆一起 向后 移动 ， 完成一次 拉移
（） ３ 在拉移 机尾过程 中 ， 当遇到底板松 软或底 板不平 ， 拉
（） ２ 综掘机液压泵站 向拉移 千斤顶供液 ， 拉移 千斤顶活塞 杆 推出 ，由于整 体机尾在导轨上滚动产生 的滚 动摩擦力 小于 导轨在 底板 上滑 动产生的滑动摩擦力 ，所 以支撑在 导轨 上的
整 体机尾 向后移动。
图 １：
１现 状和存 在 问题
１１现 状 ．
我矿综掘工 作面生产过程 中使用 Ｓ ５ Ｊ １ ０ 型综 掘机完成 落 煤 、 煤工作 ， 用多 台 Ｓ一 Ｏ型带式输送 机和 Ｓ Ｗ一 ０ 装 利 Ｊ８ Ｇ ４ Ｔ型 刮板输送机接力完成煤炭 的运输工作 ，综掘 机和带式输送 机 主要性能参数见表 １表 ２ 、 ：
拉移千斤顶的伸缩 ， 使整体机尾和 自 移装置互为支点 ， 交替前 移， 拉移距离 长时 ， 还可 实现整体机尾 的连续 自移 ， 具体 操作
步骤如下 ：
运输 ， 输送机机尾对综掘机第二运输机起支 撑和导 向作用 ， 所
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井工开采新型皮带机自移机尾的结构及前景
近年来，我国经济发展取得了非常的大的成绩，在经济快速发展的同时对能源消耗量也提出了更高的要求。
我国在能源消耗方面煤炭是非常重要的组成部分，在煤炭开采过程中应用了很多新型设备，其中新型皮带机自移机尾的结构应用给企业生产带来了新的方向。
标签：井工开采；皮带机自移机尾；综采（放）工作面
前言
我国是煤炭生产和消费大国，2012年全国煤炭产量达到36.6亿吨。
我国一次能源的70%来自煤炭，煤炭在我国能源结构中有着其它能源无法替代的作用。
对于传统简易皮带机机尾，虽然可以满足转载机与其配合实现6-8m大行程，但其结构简单、强度较低，不能实现自行移动，只能依靠传统的单体支柱及拉移油缸来实现自移前行，在实施简易皮带机尾移动时，一般需要3-4人相互配合搬运、支护单体液压支柱、连接拉移油缸、接液压管路等一系列高强度、高危险的劳动。
随着宁煤集团、新汶集团、潞安集团等百万吨矿井陆续投入生产，为了减轻综采（放）工作面工人的劳动强度；减少工作面人员数量；提高工作面生产效率，促进综采技术的发展，皮带自移机尾可满足多刀一移的工作方式。
1 皮带机自移机尾组成部分及工作原理
1.1 组成部分
由1尾架、2中间架、3小车、4推移缸、5头架、6液压控制系统、附件等组成（见图1）。
图1
1.2 工作原理
随着采煤机割煤的推进，转载机在行走部上沿着本机导轨逐渐前移，同时安装在行走部上的皮带机机尾滚筒随之前移，胶带松弛，此时带式输送机应随着张紧胶带。
当转载机前进到极限位置时，操纵操作阀将调平油缸收缩使滑撬抬起、如果底板局部不平，部分调平油缸可以不完全收缩，以保证整机水平，然后将推移缸活塞杆伸出，这样本机以转载机为支点前进一个行程。
在推移机架前先将皮带机靠近本机头架的轨梁拆掉一组，以便于空出本机的行走空间。
2 新型皮带自移机尾
为满足高产高效机械化采煤工作面，满足日采多刀一移（n>3）。
针对目前该状况，采取增大皮带自移机尾行程满足日采多刀一移。
2.1 新型皮带自移机尾结构
2.1.1 推移缸采用两级伸缩缸可满足要求。
缺点：为满足油缸的刚度，需增大油缸缸径，造成皮带自移机尾整机宽度增加，不利于工作面管理。
2.1.2 头架采用多级伸缩结构，完成一个油缸行程后，移动皮带自移机尾，收回头架伸缩机构，无需拆皮带，但皮带仍然需要由皮带机张紧装置收入皮带储带仓。
2.1.3 推移缸增加加长推移杆，可满足多刀一推；缺点：加长推移杆过长造成稳定性差。
2.1.4 推移缸连接小车和推移座，推移座与中间架通过销轴连接（可拆卸），完成一个油缸行程后，推移缸伸缸以转载机为支点推动皮带自移机尾移动（反复完成）。
该类型皮带自移机尾已完成工业性实验，达到预期效果，满足多刀一推，大大提高工作效率。
2.2 新型皮带自移机尾结构特点
2.2.1 架体采用焊接结构件，时效处理，稳定可靠。
2.2.2 尾架设置改向滚筒采用跑偏设计装置。
2.2.3 尾架改向滚筒和压带托辊采用远程外挂大储油箱的稀油润滑结构，操作简便、润滑可靠。
2.2.4 中间架合理设计漏煤孔，减少回煤与提高皮带寿命。
2.2.5 头架入口布置清扫装置，提高皮带寿命。
2.2.6 推移油缸支撑装置采用浮动定位，满足巷道起伏不平。
2.2.7 头架入口布置皮带导向装置，利于皮带平直运行。
2.2.8 整机采用采用分体结构，利于运输。
2.2.9 液压元件采用国内知名品牌。
2.2.10 抬高油缸采用浮动设计，避免油缸变形和密封失效。
3 前景展望
新型皮带机自移机尾应用成功，标志我国综采（放）工作面又上新台阶。
实
现了安全高效目标，是高产、高效综合机械化采煤工作面的运输设备。
目前皮带自移机尾趋于自动化发展，采用电液控制。
参考文献
[1]孙可文.带式输送机的传动理论与设计计算[M].北京：煤炭工业出版社，1991.
[2]宋伟刚.散状物料带式输送机设计[M].沈阳：东北大学出版社，2000.
作者简介：成敏（1984-），男，助理工程师，现在宁夏天地奔牛实业集团有限公司从事煤矿运输机械研发设计。