1、概述
20世紀(jì)80年代初期，長距離
帶式輸送機(jī)開始應(yīng)用于國內(nèi)鋼鐵、煤炭、水泥等行業(yè)的散狀物料輸送，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
大型水電工程的大壩等水工建筑物混凝土工程量巨大，其中約80%為混凝土骨料。2002年以前，從石料料場到壩區(qū)的混凝土骨料輸送（包括毛料、半成品料或成品骨料），運(yùn)距大于2km，一般采用自卸汽車公路輸送方式（早期水電工程也有采取窄軌鐵路輸送方式）。
近年來隨著世界燃油價格不斷上漲，自卸汽車輸送骨料的經(jīng)濟(jì)性在不斷降低，料場到壩區(qū)距離相對較遠(yuǎn)的大型水電工程，采用長距離帶式輸送機(jī)輸送骨料就成為了一種合理的選擇。以下簡單介紹目前國內(nèi)部分已建、在建水電站應(yīng)用長距離帶式輸送機(jī)輸送骨料的工程實例。
2、龍灘水電站
龍灘水電站為碾壓混凝土重力壩，電站裝機(jī)容量6300MW，最大壩高216. 5m，壩體混凝土總量660萬m3(其中碾壓混凝土占69%)。
經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，龍灘水電站大壩工程混凝土骨料采用長距離帶式輸送機(jī)輸送方式，帶式輸送機(jī)起點(diǎn)位于大法坪砂石加工系統(tǒng)，終點(diǎn)位于大壩混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，全長4km，設(shè)計輸送能力3000t/h，驅(qū)動功率3×560kW，
龍灘長距離帶式輸送機(jī)在國內(nèi)水電行業(yè)屬首次采用，由中南勘測設(shè)計研究院和沈陽礦山機(jī)械工程設(shè)計研究院聯(lián)合設(shè)計。關(guān)鍵設(shè)備（驅(qū)動裝置、托輥、鋼繩芯輸送帶）采用國際先進(jìn)設(shè)備，其他設(shè)備由沈陽礦山機(jī)械（集團(tuán)）有限公司供貨。
帶式輸送機(jī)沿線穿過高山，跨越龍灘溝和那邊溝，整機(jī)大部分布置在隧洞內(nèi)，隧洞段總長約3km，斷面尺寸為3.50m×3.25m（寬×高），城門型。為適應(yīng)溝谷地形，帶式輸送機(jī)布置為兩端高、中間低，尾部高程400. OOm，中部最低點(diǎn)高程350. OOm，頭部高程380. OOm。帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。
帶式輸送機(jī)設(shè)備安裝、調(diào)試及運(yùn)行工程，由“七、八、葛聯(lián)營體”承擔(dān)，于2003年4月開工建設(shè)，2003年11月建成投產(chǎn)運(yùn)行，到2008年1月龍灘主體工程混凝土施工結(jié)束，共輸送成品混凝土骨料約1400萬t，運(yùn)行期間實際輸送能力達(dá)到設(shè)計輸送能力，設(shè)備總體狀況良好，較好的完成了混凝土骨料的輸送任務(wù)，為龍灘工程提前建成、投產(chǎn)發(fā)電創(chuàng)造了有利條件。
3、向家壩水電站
向家壩水電站為混凝土重力壩，電站裝機(jī)容量6400MW，最大壩高161m，主體工程混凝土總量1221萬m3。
工程所需混凝土骨料由太平灰?guī)r料場提供。技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較成果表明，采用帶式輸送機(jī)輸送方式與自卸汽車輸送方式相比，具有輸送距離短(輸送機(jī)運(yùn)距31. lkm、汽車運(yùn)距59 km)，綜合成本低(輸送機(jī)運(yùn)費(fèi)約0.32元/t. km、汽車運(yùn)費(fèi)約0.60元/t. km)，環(huán)境污染小（輸送線主要布置在隧洞內(nèi)）等優(yōu)勢，因此，確定太平料場到壩區(qū)馬延坡砂石加工系統(tǒng)之間采用長距離帶式輸送機(jī)輸送線輸送半成品骨料(粒徑≤150mm)。
輸送線由中南勘測設(shè)計研究院和沈陽礦山機(jī)械工程設(shè)計研究院聯(lián)合進(jìn)行招標(biāo)設(shè)計，施工詳圖設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備供貨由四川自貢輸送機(jī)械有限公司承擔(dān)，設(shè)備安裝、調(diào)試及運(yùn)行工程由中國水利水電第八工程局承擔(dān)。為保證輸送線能長期安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，按國際先進(jìn)水平開展輸送線設(shè)計工作。輸送線主要技術(shù)特點(diǎn)簡介如下。
3.1輸送距離長、頭尾高差大
輸送線總長31. lkm，屬國內(nèi)最長的帶式輸送機(jī)輸送線，由5條頭尾相接的帶式輸送機(jī)組成，單條最大長度8. 3km。輸送線頭尾高差達(dá)458.Om（頭低、尾高），平均坡降1.5%。各條帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表2。
3.2輸送能力高、輸送總量大
為滿足向家壩工程高峰期混凝土澆筑強(qiáng)度需要，輸送線設(shè)計輸送能力3000 t/h，骨料輸送總量達(dá)3200萬t，運(yùn)行期約7年。
3.3地質(zhì)條件復(fù)雜、土建施工困難
輸送線沿線穿越高山深谷，形成9段輸送隧洞和8段跨溝構(gòu)筑物。隧洞段總長29.3km(單段最大長度8.3km)，穿越灰?guī)r、玄武巖、砂巖、泥巖、頁巖、煤層等多類巖層及三大斷層，地質(zhì)條件十分復(fù)雜；土建施工戰(zhàn)線長，且沿線大部分隧洞洞口不通公路，土建施工十分困難。
3.4設(shè)計方案先進(jìn)、節(jié)能
結(jié)合輸送線沿線地形、地質(zhì)條件，采用長距離、窄帶寬、高帶速、多驅(qū)動的帶式輸送機(jī)設(shè)計方案，應(yīng)用國際先進(jìn)的動態(tài)分析技術(shù)開展輸送線設(shè)計工作。充分利用輸送線頭尾高差產(chǎn)生的重力勢能，選用優(yōu)質(zhì)低摩阻托輥（實測摩阻系數(shù)僅0.016），使得輸送線的驅(qū)動總功率相對較小(與水平布置相比，驅(qū)動總功率降低約50%)，在保證帶式輸送機(jī)長期可靠運(yùn)行的前提下，有效地降低了驅(qū)動設(shè)備能耗。輸送線滿載驅(qū)動總功率僅約4000kW，按輸送量3000t/h、輸送線總長31. lkm計，單位能耗僅0.1度／t．km(折合0.04元／t．km)。
3.5設(shè)備配置先進(jìn)、可靠
為保證輸送線長期穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，主要設(shè)備選用國際先進(jìn)設(shè)備。選用啟停平穩(wěn)、運(yùn)行可靠的CST可控驅(qū)動系統(tǒng)作為驅(qū)動裝置；選用獨(dú)資公司生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)低摩阻托輥；選用合資公司生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鋼繩芯輸送帶；選用反應(yīng)速度快的液壓自動拉緊裝置；選用大型帶式輸送機(jī)制造公司生產(chǎn)的滾筒、頭尾架、中間架等鋼結(jié)構(gòu)件。
3.6電氣控制先進(jìn)、可靠
電氣控制系統(tǒng)采用技術(shù)先進(jìn)的ControlNET控制網(wǎng)絡(luò)，對輸送線沿線的設(shè)備實施有效地監(jiān)控，除具備正常啟動、正常停機(jī)、事故停機(jī)等功能，斷路、短路、過載、過流、欠電壓、缺相、接地和拉緊、制動信號、測溫信號等保護(hù)及聲、光報警指示外，還具備以下各項保護(hù)：防跑偏、防打滑、緊急事故拉繩開關(guān)、防縱向撕裂、防漏斗堵塞等。保護(hù)裝置通過電控設(shè)備和線路聯(lián)接到現(xiàn)地控制室和中央控制室。控制系統(tǒng)還具有通訊、程序啟動、聯(lián)鎖和集中控制等功能。
3.7輸送線設(shè)備安裝、調(diào)試及運(yùn)行
輸送線設(shè)備安裝工程，于2006年10月開工建設(shè)，2007年5月建成并投入調(diào)試及運(yùn)行，到目前為止共輸送半成品混凝土骨料約400萬t，運(yùn)行期間實際輸送能力達(dá)到設(shè)計輸送能力，設(shè)備總體狀況良好，節(jié)能效果顯著。
4、錦屏I級水電站
錦屏I級水電站為混凝土雙曲拱壩．電站裝機(jī)容量3600MW，最大壩高305m，壩體工程混凝土總量約528萬m3。
經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，錦屏I級水電站大壩工程混凝土骨料采用長距離帶式輸送機(jī)輸送線輸送方式，輸送線起點(diǎn)位于印把子溝砂石加工系統(tǒng)，終點(diǎn)位于大壩混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，全長約5. 4km，設(shè)計輸送能力2500t/h，輸送總量約1160萬t。輸送線由6條頭尾相接的帶式輸送機(jī)組成（其中2條為管狀帶式輸送機(jī)），輸送線頭尾高差達(dá)306m（頭高、尾低）。各條帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表3。
為適應(yīng)錦屏I級工程陡峻的地形條件，并部分利用公路隧洞，長距離帶式輸送機(jī)輸送線在國內(nèi)水電行業(yè)首次采用管狀帶式輸送機(jī)進(jìn)行小半徑平面轉(zhuǎn)彎。輸送機(jī)采用變頻軟起動的驅(qū)動方式。
輸送線由成都勘測設(shè)計研究院和中煤國際沈陽設(shè)計研究院聯(lián)合進(jìn)行招標(biāo)設(shè)計，施工詳圖設(shè)計、設(shè)備采購、建設(shè)安裝、調(diào)試及運(yùn)行由四川自貢輸送機(jī)械有限公司以總承包方式承擔(dān)。
帶式輸送機(jī)沿線穿過高山，整機(jī)大部分布置在隧洞內(nèi)，斷面尺寸為4. 50mX3.85m（寬×高），城門型。為適應(yīng)沿線地形，101帶式輸送機(jī)為下行布置，102～106帶式輸送機(jī)均為上行布置。
2條管狀帶式輸送機(jī)采取平面轉(zhuǎn)彎布置方案，在大運(yùn)量、大功率條件下，103、106管狀帶式輸送機(jī)的設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑僅450～550m，設(shè)計難度較大。
目前帶式輸送機(jī)輸送線的施工詳圖設(shè)計及土建工程已完成，正在抓緊進(jìn)行輸送線的設(shè)備安裝及調(diào)試工作。
5、龍開口水電站
龍開口水電站為碾壓混凝土重力壩，電站裝機(jī)容量1800MW，最大壩高119m，主體工程混凝土總量約350萬m3。
經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，龍開口水電站主體工程混凝土骨料采用長距離帶式輸送機(jī)輸送方式，輸送機(jī)起點(diǎn)位于燕子崖砂石加工系統(tǒng)，終點(diǎn)位于壩區(qū)轉(zhuǎn)料堆，全長約6.0km，設(shè)計輸送能力3000t/h，輸送總量約770萬t。帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表4。
龍開口長距離帶式輸送機(jī)在國內(nèi)水電行業(yè)首次采用水平轉(zhuǎn)彎布置方案，輸送機(jī)由華東勘測設(shè)計研究院進(jìn)行招標(biāo)設(shè)計，施工詳圖設(shè)計、設(shè)備采購、建設(shè)安裝、調(diào)試及運(yùn)行由中國水利水電第八工程局以總承包方式承擔(dān)。
帶式輸送機(jī)沿線穿過高山、深溝，為適應(yīng)沿線地形、地質(zhì)條件，輸送機(jī)部分布置在隧洞內(nèi)，水平布置4道轉(zhuǎn)彎圓弧，轉(zhuǎn)彎半徑僅1000m，且縱坡隨地形變化，輸送機(jī)頭尾高差130m（頭低、尾高），設(shè)計難度較大。
帶式輸送機(jī)采用液粘軟起動十盤式自動裝置的驅(qū)動、停機(jī)方式。在不增加帶寬、帶速的前提下，為保證輸送機(jī)設(shè)計輸送能力，承載托輥采用深槽型（由四組輥?zhàn)咏M成），托輥?zhàn)畲蟛劢沁_(dá)60。。
目前龍開口長距離帶式輸送機(jī)沿線土建工程（隧洞等）正在緊張施工中，不久將開展設(shè)備安裝、調(diào)試及運(yùn)行工作。
6、小結(jié)
自從龍灘水電站在國內(nèi)水電行業(yè)首次成功采用長距離帶式輸送機(jī)輸送混凝土骨料以來，已有多個大型水電工程正在或準(zhǔn)備采用長距離帶式輸送機(jī)輸送混凝土骨料，本文介紹的幾個工程實例技術(shù)上各具特色，向家壩水電站長距離帶式輸送機(jī)輸送線總長31. lkm，屬國內(nèi)最長；錦屏I級水電站首次在國內(nèi)水電行業(yè)采用水平轉(zhuǎn)彎管狀帶式輸送機(jī)；龍開口水電站首次在國內(nèi)水電行業(yè)采用水平轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)。錦屏II級水電站的雙向輸送長距離帶式輸送機(jī)(上帶面輸送隧洞開挖渣料，下帶面反向輸送混凝土骨料，長約6km)目前也在施工中。由于長距離帶式輸送機(jī)具有輸送能力高、運(yùn)行連續(xù)可靠、節(jié)能環(huán)保、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，在輸送能力高(大于2000t/h)，輸送總量大（大于500萬t）、運(yùn)距適中(2～30km)的大型水電工程項目上采用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，值得大力推廣應(yīng)用。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
3、
刮板輸送機(jī)
