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【摘 要】介绍了超化煤矿南矸石山排矸系统的现状以及改造的必要性，并较为详细的论述了皮带机的改造过程及使用效果，节约了成本，消除了安全隐患，保证了安全生产，具有一定的推广价值。
【关键词】排矸系统;皮带机;改造;应用
郑煤集团超化煤矿投产以来，主、副井提升系统、南矸石山提升系统、井下主煤流系统经过多次升级改造，年产量由原设计的90万吨提高到200万吨，做为排矸系统的南矸石山，每年承载着58万吨的矸石量，近年来山的高度不断增加，山脚下矸石滚落区域已经接近农房，并且人员作业越来越困难，直接影响到作业人员和设备的安全，因此排矸系统改造势在必行。
改造前的现状
超化煤矿南矸石山排矸系统是由提升绞车、翻车机、三面翻矸车及卸载架组成，矸石由翻车机卸载到三面翻矸车斗内，然后由提升绞车钢丝绳牵引至矸石山顶卸载位置进行排放矸石。南矸石山现在提升高度已达到230米，虽然三面翻矸车能三面进行排放矸石，但是现状是矸石山南面和西面已经毗邻工厂和村庄，为避免发生意外，只能往东南方向一面排矸，因此矸石山升高爬道（卸载架）的次数越来越频繁，并且山顶越来越陡峭，人员作业时安全难以保证。
改造的必要性
为保证人员和设备安全，以及矸石滚落造成的农村纠纷，保证矿井矸石的正常排放，确保矿井的安全生产，必须对排矸系统进行改造。
改造方案
现经协调东南面的两个废旧厂房归我矿矸石山翻矸使用，但由于三面翻矸车不能直接将矸石翻至该区域，因此需加装一部皮带输送机，由翻矸车将矸石翻至皮带上，再由皮带将矸石传送至该区域，确保矸石正常翻运。
根据矸石山排矸量：Q=400t/h，煤的松散密度：ρ=1.6t/m3进行选型计算，选用1000mm胶带运输机。电动机额定转速n=1480r/min，带速v=2m/s，能满足矸石的输送量。
改造措施
1、基础施工
在距矸石山顶部5米处东面施工一个宽3米深1米的溜槽，溜槽坡度45°，溜槽内设计部分阻挡物，减少矸石翻落时冲击力。溜槽上口向下垂高5米处施工一个平台，平台为扇形，角度120°，距溜槽最远处18米。然后在平台上安装支柱，设计加工并安装溜矸筒，溜矸筒容积为5m3，溜矸筒与溜槽连接。
2、设计改造SDJ-150皮带输送机
由于一部新的SDJ-150皮带输送机经預算需要约50万元的资金，资金量太大，并且根据现场条件及实际作业需要，机头驱动部分需在中间，卸载部分为伸出式并能上下自由转动，并且整部皮带机以溜矸筒出矸口为中心可以左右旋转120°，以方便大范围翻矸。所以决定由我矿机修队自行改制一部SDJ-150皮带输送机。
利用原SDJ-150机头做为驱动部放在中间，前方加一空硬架子连接卸载架，后方两空硬架子连接机尾。
经过实地测量，溜矸嘴与地面位置垂直距离为1.05米，与机尾后墙的水平距离为1.5米左右。由于现有条件是运输距离短，整部皮带机仅有18米左右，驱动部硬架子与机尾仅有9米，如果安装普通150机尾架，经计算机尾与驱动部位的坡度约为20°，坡度太大并且机尾受矸点与溜矸嘴落差太大，受矸点受力增大，根据以上条件，我们自行设计加工了加高机尾架和一个特殊的滑靴，抬高机尾部，使坡度降为6°。然后在特殊的滑靴上面安装缓冲梁、缓冲滑槽作为受矸点。
由于机尾部与驱动部距离太近，致使涨紧机构无安装的空间位置。我们自行设计加工一套滑道式涨紧装置，将一部JH-5T回柱绞车固定在驱动滚筒前部，将涨紧架固定在机尾处特殊滑靴上，张紧滚筒滑道安装在驱动部后面的硬架子上，通过绳轮组的导向实现钢丝绳拉动涨紧滚筒在滑道上移动，达到涨紧的目的，滑道还起到导向作用。
根据机头高度及各部件实测距离，利用CAD制图绘制出1：1皮带机总图，以验证皮带机安装皮带后是否会产生干涉等，又通过实地放线来找正，定出导向滚筒、张紧滚筒、张紧滑轮组、JH-5T回柱绞车等的安装位置。
同时考虑到矸石山平台位置和翻矸需要，并且能满足皮带的安装和延伸方便的需求，我们设计了伸出式、可拆卸式转动卸载架。卸载架由落地式改为伸出式，加三角撑进行加固，卸载架与硬架子之间采用过渡连接架连接，方便延伸硬架子，卸载架与过渡连接架采用销子连接，使卸载架能根据翻矸需要向上或向下转动一定的角度。
由于整部皮带全部都采用硬连接，使整部皮带成为一体，降低了维修量，并且在使用过程中便于左右旋转时统一移动。
皮带机如下图：
使用中的技改措施及效果
矸石山顶部平台基础施工完成后，利用矿井停产大修时间将改造后的皮带机在矸石山上进行安装。
使用过程中，在卸载架上分别用两条钢丝绳固定在山顶进行张紧，由于卸载架下方处于悬空位置，为方便延伸皮带安装硬架子，在卸载架上部安装液压油缸，利用油缸自身的拉力拉住卸载架，使工人能在安全的位置上安装硬架子。
为满足皮带机左右旋转的需要，在皮带机架左右两边分别安装两个液压油缸，如果在某一个卸载位置下矸石排放满，可以溜矸筒为中心，整体机架利用油缸的推力向左或向右旋转一定的角度，继续排放矸石，整个过程全部利用液压系统操作，减轻了工人劳动强度，保证了作业者人身安全。
该系统投入运行以来，使用效果良好，保证了矸石的正常排放，确保了矿井的安全生产。
【关键词】排矸系统;皮带机;改造;应用
郑煤集团超化煤矿投产以来，主、副井提升系统、南矸石山提升系统、井下主煤流系统经过多次升级改造，年产量由原设计的90万吨提高到200万吨，做为排矸系统的南矸石山，每年承载着58万吨的矸石量，近年来山的高度不断增加，山脚下矸石滚落区域已经接近农房，并且人员作业越来越困难，直接影响到作业人员和设备的安全，因此排矸系统改造势在必行。
改造前的现状
超化煤矿南矸石山排矸系统是由提升绞车、翻车机、三面翻矸车及卸载架组成，矸石由翻车机卸载到三面翻矸车斗内，然后由提升绞车钢丝绳牵引至矸石山顶卸载位置进行排放矸石。南矸石山现在提升高度已达到230米，虽然三面翻矸车能三面进行排放矸石，但是现状是矸石山南面和西面已经毗邻工厂和村庄，为避免发生意外，只能往东南方向一面排矸，因此矸石山升高爬道（卸载架）的次数越来越频繁，并且山顶越来越陡峭，人员作业时安全难以保证。
改造的必要性
为保证人员和设备安全，以及矸石滚落造成的农村纠纷，保证矿井矸石的正常排放，确保矿井的安全生产，必须对排矸系统进行改造。
改造方案
现经协调东南面的两个废旧厂房归我矿矸石山翻矸使用，但由于三面翻矸车不能直接将矸石翻至该区域，因此需加装一部皮带输送机，由翻矸车将矸石翻至皮带上，再由皮带将矸石传送至该区域，确保矸石正常翻运。
根据矸石山排矸量：Q=400t/h，煤的松散密度：ρ=1.6t/m3进行选型计算，选用1000mm胶带运输机。电动机额定转速n=1480r/min，带速v=2m/s，能满足矸石的输送量。
改造措施
1、基础施工
在距矸石山顶部5米处东面施工一个宽3米深1米的溜槽，溜槽坡度45°，溜槽内设计部分阻挡物，减少矸石翻落时冲击力。溜槽上口向下垂高5米处施工一个平台，平台为扇形，角度120°，距溜槽最远处18米。然后在平台上安装支柱，设计加工并安装溜矸筒，溜矸筒容积为5m3，溜矸筒与溜槽连接。
2、设计改造SDJ-150皮带输送机
由于一部新的SDJ-150皮带输送机经預算需要约50万元的资金，资金量太大，并且根据现场条件及实际作业需要，机头驱动部分需在中间，卸载部分为伸出式并能上下自由转动，并且整部皮带机以溜矸筒出矸口为中心可以左右旋转120°，以方便大范围翻矸。所以决定由我矿机修队自行改制一部SDJ-150皮带输送机。
利用原SDJ-150机头做为驱动部放在中间，前方加一空硬架子连接卸载架，后方两空硬架子连接机尾。
经过实地测量，溜矸嘴与地面位置垂直距离为1.05米，与机尾后墙的水平距离为1.5米左右。由于现有条件是运输距离短，整部皮带机仅有18米左右，驱动部硬架子与机尾仅有9米，如果安装普通150机尾架，经计算机尾与驱动部位的坡度约为20°，坡度太大并且机尾受矸点与溜矸嘴落差太大，受矸点受力增大，根据以上条件，我们自行设计加工了加高机尾架和一个特殊的滑靴，抬高机尾部，使坡度降为6°。然后在特殊的滑靴上面安装缓冲梁、缓冲滑槽作为受矸点。
由于机尾部与驱动部距离太近，致使涨紧机构无安装的空间位置。我们自行设计加工一套滑道式涨紧装置，将一部JH-5T回柱绞车固定在驱动滚筒前部，将涨紧架固定在机尾处特殊滑靴上，张紧滚筒滑道安装在驱动部后面的硬架子上，通过绳轮组的导向实现钢丝绳拉动涨紧滚筒在滑道上移动，达到涨紧的目的，滑道还起到导向作用。
根据机头高度及各部件实测距离，利用CAD制图绘制出1：1皮带机总图，以验证皮带机安装皮带后是否会产生干涉等，又通过实地放线来找正，定出导向滚筒、张紧滚筒、张紧滑轮组、JH-5T回柱绞车等的安装位置。
同时考虑到矸石山平台位置和翻矸需要，并且能满足皮带的安装和延伸方便的需求，我们设计了伸出式、可拆卸式转动卸载架。卸载架由落地式改为伸出式，加三角撑进行加固，卸载架与硬架子之间采用过渡连接架连接，方便延伸硬架子，卸载架与过渡连接架采用销子连接，使卸载架能根据翻矸需要向上或向下转动一定的角度。
由于整部皮带全部都采用硬连接，使整部皮带成为一体，降低了维修量，并且在使用过程中便于左右旋转时统一移动。
皮带机如下图：
使用中的技改措施及效果
矸石山顶部平台基础施工完成后，利用矿井停产大修时间将改造后的皮带机在矸石山上进行安装。
使用过程中，在卸载架上分别用两条钢丝绳固定在山顶进行张紧，由于卸载架下方处于悬空位置，为方便延伸皮带安装硬架子，在卸载架上部安装液压油缸，利用油缸自身的拉力拉住卸载架，使工人能在安全的位置上安装硬架子。
为满足皮带机左右旋转的需要，在皮带机架左右两边分别安装两个液压油缸，如果在某一个卸载位置下矸石排放满，可以溜矸筒为中心，整体机架利用油缸的推力向左或向右旋转一定的角度，继续排放矸石，整个过程全部利用液压系统操作，减轻了工人劳动强度，保证了作业者人身安全。
该系统投入运行以来，使用效果良好，保证了矸石的正常排放，确保了矿井的安全生产。