一、提出课题的背景

1、课题的提出

随着煤矿现代化矿井的迅速发展，千万吨特大型煤矿近年来不断投产，随着矿井年产量的增加，井下运输系统及设备向大功率、大提升能力、高速度方向发展，各种高效设备在煤矿生产中得到广泛应用，在生产过程中，皮带属于按周期易磨损，需经常更换的易损部件。由于目前煤矿煤层赋存状况的限制，斜井井筒通常接近千米，皮带自重大、吨位高，皮带展放作业危险性大，周期长、影响所导致的停产时间长。

我公司成立70年，从1978年第一代煤矿强力胶带机开始，公司已走过了40多年的胶带安装和更换工作，在几代技术人员和作业工人的努力下，不断总结和改变胶带机的安装经验，充分利用现现代技术和科技发展的成果，总结掌握了一套串接变频拖动控制，采用变频控制器，串接胶带履带出带机牵引电机，将安装的胶带穿过制动、驱动滚筒，实现了高效、安全的施工，同时实现了多速度提升的要求，解决了目前安装更换胶带施工中的周期长、施工速度慢的现状，加速了安装的进程，缩短了施工周期。

2、国内外现状

目前国内煤矿生产中，国内千万吨矿井有26处，单井年产千万吨以上矿井18处，斜井皮带长度超过千米的也为数不少,传统的胶带安装环节中，展放胶带是一项危险程度高、周期长，临时布设的措施机械台数多的重要工程，在斜井下放安装胶带时，要定制重型特殊回柱绞车，分段导换、接力环节较多、施工速度慢，定制重型绞车设备搬运工作量大，配件损坏难以配换，设备闲置时间长，利用率不高。由于绞车运行为工频运行，为齿轮换档两档固定调速，停止、起动时，加速度大，启、停牵引工作时受到的冲击力大，易造成牵引系统瞬间受力出现超载峰值，涉及安全隐患。

3、拟解决的主要问题

基于以上情况，我们经过多次工程实施后，总结出该施工工艺，该工艺操作简便，成本低，效果明显，可有效解决矿山胶带的安装施工，达到了效率高、易于操作、安全可靠的施工目的。

本工法着重解决胶带展放时的牵引和下放制动两要施工工艺中的加速度及无级变速问题，发挥变频技术的无级调整特有功能，实现启、停平缓，并获得小的加速度，可控性好，操作简单，安全性能优势突出，满足大牵引力、大吨位连续下放皮带的问题。

4、本工法适用于煤矿、冶金、等胶质皮带，输送机的胶带更换。

二、工法特点

1、本工法先安装胶带的拖动及制动设备，将所有设备安装完成，采用变频控制器，串接胶带履带出带机牵引电机，充分利用变频无级调速、获取启、停时小的加速度、运行中无级变速的功能。将安装或更换的胶带穿过制动、驱动滚筒，加装一部同步安全保护制动器，实现皮带安装或更换连续作业，快速完成皮带更换作业。

2、节省时间，减少众多临时措施设备。

3、操作简单、安全可靠、设备调速可靠。

   皮带安装示意图

三、工法的关键技术

1、关键技术

利用履带胶带出带机的驱动装置，串接变频电气拖动，实现拖拉胶带的更换时加速度及无级变速问题，发挥变频技术的无级调整特有功能，实现启、停平缓，并获得小的加速度，可控性好，操作简单，安全性能优势突出，满足大牵引力、大吨位连续下放皮带的问题。

实现拖动动力平稳，无级调速，作业工序简单、环节少，易于操作、安全可靠。

2、工艺流程

工艺流程：施工前期准备→硫化旧胶带与新胶带形成整体→选取退带位置→布设履带机→安设皮带安全逆止装置→调整设定运行频率→开动变频驱动装置→导换胶带→切断旧胶带→合新胶带接头。

1. 工艺原理

   胶带更换施工时，利用变频器拖动特性中的无级调速功能和低速运行特性，充分利用履带出带机的驱动装置，将旧胶带与新胶带硫化一起，开动驱动系统，缓慢运行，将需要更换的旧胶带导出，从而完成胶带日常更换工作。

   四、总体性能指标

   目前国内外煤炭领域处于领先水平，宏远公司机电安装专业队伍集团公司内为首家专业安装单位。

   五、操作要点

   1、根据施工中更换的胶带参数，准备好新胶带，根据等强原则进行新旧胶带的硫化搭接，与旧胶带形成一整体。

   2、检查变频拖动的串接情况，拆除对轮蛇簧，进行试运转、检查调速可控性及部件的完好性。

   3、检查履带胶带出带机的压带压力，保证满足摩擦牵引力，对输送机全线情况，急停及沿线通讯试验。

   4、关键技术控制，变频拖动是本工法牵引的重要工艺环节必须严格计算牵引速度和牵引力。

   5、牵引设备安装完成，进行检查验收，不合格不得使用。

   六、材料与设备

    履带出胶带机、变频器、滑轮、钢丝绳、索具等。

   七、质量控制

   1、质量目标：合格

   2、质量保证体系、质量飞禽走兽老虎机图、质量控制程序

   3、质量控制检测程序

   质量预控及检测是保证工程质量的一个重要手段。项目经理部从施工图纸到工程开始，经图纸会审，编制施工组织设计，分项分部工程质量评定，单位工程质量评定，竣工验收，直至竣工后服务，每一道环节都由专人负责，专人检查，专人评定，层层把关，严格执行。同时接受业主及监理公司的监督及政府质量监督机构—工程质量监督站的指导和监督，实现工程质量一次成优的目标。

                                           

   做好超前技术准备工作，认真做好图纸自审、会审工作，认真、细致的做好分部分项工程施工前的技术交底工作，做到技术措施有交底，施工操作有标准，消除通病有对策，将问题解决在施工前。

   加强工程施工全过程的质量监控，积极开展工程预想活动。本工程为井下机电安装工程，皮带下放和接头硫化为施工的控制重点，我们将认真研究工程特点和设计要求，制定专项技术措施，并负责落实执行，从材料采购、进场检验、施工过程检查、工序验收等各个环节予以全过程控制，保证工程质量。

   在工程施工中，做到防患于未然。严格工序管理，实行“工序操作挂牌制”、“三检制”，加强工序间衔接的控制加强各种交叉施工的质量控制，提高一次性验收合格率。避免返工，同时也提高自我控制的意识和能力。建立工程档案，实行工程质量终身负责制。

   实行质量标准化制度，明确标准，样板引路，增强可操作性。

   严格控制原材料质量。原材料的质量直接影响工程质量，项目经理部严格按照我单位的《采购程序》、《进货检验和试验程序》以及《不合格品控制程序》执行，做到原材料、成品、半成品进场验收、验“证”，使用前对于需要检验和试验的材料按批量进行抽检试验，试验合格后方可使用，在材料从应和使用过程中，必须做到“四验”“三把关”。即“验规格、验品种、验数量、验质量”。“材料验收人员把关，技术质量试验人员把关。操作人员把关以保证用于本工程上的各种材料均是合格优质的材料。

   
   

   4、技术管理措施

   
   

   积极采用新技术、新工艺、新材料等来改进施工工艺，提高工程质量，把施工技术提高到一个新水平。

   现场的各种机具设备按规定周期进行校验，确保设备完好、可靠。要经常检查设备的使用情况并及时做好记录。

   认真、及时、细致地做好施工技术资料的收集、整理工作，做到真实、齐全、整洁、与施工同步、符合有关要求，并设专职资料员负责。

   八、安全措施

   1、安全目标：不发生死亡事故、重伤事故，减少轻伤事故。

   其中安全指标：杜绝重大伤亡事故，一般事故率在0.5‰以下。

   消防管理目标：无火灾事故，杜绝消防隐患。

   2、安全保证体系

                              

    

   3、安全生产责任制

   （1）项目经理：全面负责施工现场的安全部署，确保施工现场的安全生产。

   （2）项目副经理：直接对安全生产负责，并督促安排各项安全生产工作，随时检查。

   （3）项目部工程师：主持制定工程项目的安全技术措施和各分项工程的安全方案，督促安全措施落实，解决施工过程中的不安全的技术问题。

   （4）安全负责人：督促施工全过程的安全生产，纠正违章，配合有关部门排除施工不安全因素，组织安全活动及安全教育，监督劳防用品的发放和使用。

   （5）机电负责人：保证所使用的各类机械的安全使用，监督机械操作人员持证遵章作业，并对安全用电进行检查。

   （6）劳资负责人：保证进场施工人员的安全技术素质，控制加班加点，保证劳逸结合。

   （7）消防负责人：保证防火设备设施的齐全、合格。消灭火灾隐患，对每天动火区域记录在册，开具动火证，组织建立现场消防队和日常消防工作。

   （8）施工工长：负责上级安排的安全工作的实施，进行施工前安全交底工作，监督并参与班组的安全学习。

   （9）医务人员：及时医治各种疾病，保证施工人员的身体健康，对突发性安全事故，采取一定的应急措施。

   （10）其它部门：财务部门保证用于安全生产上的经费；后勤、行政部门保证工人的基本生活条件，保证工人健康；材料部门采购合格的用于安全及劳防的产品和材料。

   4、施工阶段安全管理措施

   （1）建立安全生产责任制，制定项目部管理目标，确定安全生产人，并将安全生产目标分解到各班组。

   （2）建立安全保证体系，配备专职安全员，并与施工班组签订安全生产责任状，制定安全生产、文明施工承包指标。

   （3）建立安全教育制度，对入场工人进行安全意识及纪律的教育，并按工种划分对其进行技术规程操作教育，使进入现场的每一员工都懂得安全的重要性，并掌握一定的操作技术。每天进行班前教育，每周召开安全会议，天天讲安全，时时抓安全。

   （4）严格实行持证上岗制度，配备专职施工机械操作人员，并对其进行培训，做好交底工作。

   （5）严格执行进场设备报验制度，办理设备安装试运转验收手续。

   （6）购置的安全防护用品必须有厂家合格证，并应有安全部门的鉴定意见，经项目安全生产负责人认可后方准发放使用。

   （7）建立安全检查制度，加强违章操作管理，重视安全防护设施的检查维护，保证防护设施的有效性，重视机械设备的检查保养，重视对现场用电，用火的管理。

   九、效益分析

   煤矿斜井输送机强力胶带展放施工使用变频履带出带机施工工法，大大缩短了胶带更换的工期，与传统的方法相比，使工程提前三天完成并达到一次试车成功，按输送机每天运转20小时，煤矿目前日生产能力30000吨计算，吨煤利润10元，则创价值90万元。

   十、应用实例

   我公司曾采用本工法在2017年东周窑矿斜井、同忻矿主斜井使用后进行了总结和改进，2018年、2019年分别在燕子山矿主斜井，晋华宫矿主斜井等使用后，工法成熟，具有可操作性，运用可靠，获得了业主和专业人士的好评，为企业创造了良好的经济和社会效益。