随着我国高产高效煤矿的出现,近些年煤矿煤炭开采能力不断提高,运煤量逐年增加,传统输送机在运行过程中由于钢丝绳芯输送带重量大、耗能高、强度低、抗撕裂能力差、寿命较短以及张力小和输送机响应时间长、容易打滑等问题常出现过载停机的现象。因此本文结合煤矿井下工作环境设计一种芳纶输送带和自动张紧装置,以提高输送机效率,解决运煤过程出现的过载停机问题。论文首先分析国内外长距离输送机芳纶输送带和自动张紧装置研究现状和发展趋势,结合煤矿井下现场实际情况,对矿用长距离输送系统芳纶带关键结构进行设计,包括芳纶输送带帆布编织结构、高粘合性橡胶材料、芳纶输送带底胶用低粘弹损耗橡胶材料、芳纶输送带高强度接头结构的设计;建立芳纶带三种编织结构三维几何模型,经纱与纬纱之间加入了接触分析,分析预测复合材料局部的应力集中位置;研究纱线倾角对于复合材料细观力学性能的影响以及不同编织结构对于材料的力学性能的数值计算和分析;对矿用长距离输送系统中变频自动张紧装置关键结构进行设计,并利用仿真软件AMESim对主要控制回路进行分析,得出带式输送机各单元的动态特性曲线,验证自动张紧装置的系统稳定性;最后论文对矿用长距离输送系统进行工程应用技术研究,通过在煤矿井下进行现场安装、调试、应用情况分析,确保输送带与张紧装置能够满足现场施工要求。论文对芳纶带编织结构做有限元分析,证明芳纶带的设计满足输送机的使用要求,应力集中问题也得到很大程度的改善;通过对矿用长距离输送系统中变频自动张紧装置关键结构进行设计,扩大自动张紧装置的适用范围和自调节能力,降低带式输送机系统张力冲击及打滑问题。利用AMEsim仿真平台建立带式输送的离散输送模型,分析了输送带的弹性模量和启动时间在启动过程中对变频调速自动张紧装置的影响,得出输送带的弹性模量提高1倍,张紧小车所提供的最大张紧力和位移就降低1倍,最大移动速度会降低1/3,提前15s达到移动速度峰值,以上特性满足设计要求;通过对长距离芳纶输送机以及张紧装置进行安装与调试,通过输送机的现场应用分析,对设计的芳纶输送带和变频自动张紧装置在实际项目中应用效果进行了验证,通过芳纶输送带和变频自动张紧装置在现场中的应用效果,验证长距离芳纶输送带及和变频自动张紧装置设计的合理性。