3. 输送带与物料参数获取及工程处理
带式输送机的张力与功率计算，最终都要落到一组具体的物理量上：输送带每米质量、物料每米质量、运行阻力系数、装载断面系数等。这些参数看似只是公式里的几个字母，但取值偏差10%，往往会让驱动功率选型相差一个档位。本节围绕“参数从哪里来、怎么取、取完怎么处理”展开，重点讲清输送带单位长度质量、物料堆积密度、粒度与湿度影响、装载断面系数四类参数的获取与工程化处理。
一、输送带单位长度质量 qB
输送带单位长度质量指每米输送带（含上下覆盖胶、芯层）的质量，单位 kg/m，符号 qB。它直接进入张力计算的承载段与回程段质量项，也影响惯性力和启动张力。获取途径有三条，工程上按优先级选用：
- 厂家样本值优先。整芯阻燃带（PVG）和钢丝绳芯带（ST）的样本通常给出按带宽、带强分档的 kg/m 值，例如 ST1000、带宽1000 mm 的钢丝绳芯带常见样本值约 25～28 kg/m，PVG1250S、带宽1000 mm 约 15～17 kg/m。这类数值已含接头平均质量，可直接采用。
- 按结构估算。qB ≈ 带宽(m) × [覆盖胶总厚(mm) × 1.2 + 芯层等效厚度(mm) × 芯层密度系数]。覆盖胶密度取 1.2～1.3 t/m³，钢丝绳芯等效密度约 4.5～5.0 t/m³，整芯带芯层约 1.4～1.6 t/m³。估算值用于方案阶段，施工图阶段应回归样本值。
- 现场称量校核。对已运行或改造项目，截取 1 m 带样称重，或按整卷质量除以整卷长度，误差可控制在 2% 以内，是校核样本值是否与实际到货一致的最可靠手段。
工程处理上要注意两点：一是接头质量，钢丝绳芯带硫化接头区质量略高于带体，长距离输送机（接头多）宜在样本值上乘 1.02～1.03 的接头系数；二是新旧带差异，磨损后覆盖胶减薄，qB 会下降，但计算应按新带最重工况取值，因为新带启动张力最大。
二、物料堆积密度 ρ 与物料每米质量 qG
物料每米质量 qG = Q / (3.6v)，其中 Q 为输送量（t/h），v 为带速（m/s）。但 Q 本身是由断面和带速反算的，真正需要先确定的是堆积密度 ρ（t/m³）和装载断面。煤的堆积密度随煤种、粒度、湿度、压实程度变化很大：
| 煤种/状态 | 堆积密度 ρ（t/m³） | 说明 |
|---|---|---|
| 褐煤（松散） | 0.65～0.80 | 湿度高时取上限 |
| 烟煤（原煤，粒度0～300 mm） | 0.85～1.00 | 常用设计值 0.90 |
| 无烟煤（块煤） | 0.95～1.10 | 块度均匀时偏大 |
| 洗选精煤（末煤） | 0.80～0.95 | 含水偏高时取小值 |
取值原则：以煤质报告或实测堆积密度为准；无实测资料时按上表取中值偏安全侧（偏大取 ρ，因为 qG 偏大则阻力与功率偏大，选型偏安全）。煤质报告一般给出真密度、全水分、灰分、粒度组成，真密度不能直接当堆积密度用，需按松散系数折算，煤的松散系数通常取 1.4～1.6，即 ρ堆 ≈ ρ真 / (1.4～1.6)。
三、粒度与湿度的影响及工程处理
粒度和湿度不直接出现在托辊阻力公式里，但通过三条路径影响计算与选型：
- 影响装载断面系数与断面形状。大块煤（最大粒度 > 300 mm）在带上堆角小、空隙大，实际断面利用率下降，需降低断面系数；粉煤、末煤流动性好，断面接近理论梯形。
- 影响运行阻力与粘附。全水分超过 8%～10% 时，湿煤易粘辊、粘带，回程清扫困难，托辊旋转阻力上升，工程上对主阻力系数 f 取偏大值（如常规 0.022～0.025 取到 0.028～0.030），并核算清扫器附加阻力。
- 影响输送量校核。湿度大、粒度细的煤在转载点易压实，实际堆积密度上升 5%～10%，qG 随之增大，功率需相应复核。
工程处理建议：煤质报告中全水分 Mt > 10%、最大粒度 > 300 mm 或粉煤占比高时，在计算书中单列“工况修正说明”，明确 f 值上浮幅度和断面系数折减，避免与常规工况混用一套参数。
四、装载断面系数与断面计算
三托辊槽形输送机的理论装载断面由下部梯形（槽角 λ 决定）和上部弓形（动堆积角 θ 决定）组成。工程上常用简化式：
理论断面 A0 = [l3 + (b - l3)·cosλ]·(b - l3)·sinλ / 2 + 上部弓形面积
实际断面 A = A0 × k
输送量 Q = 3600 × A × v × ρ × k （t/h，A 单位 m²）
其中 k 为装载断面系数，槽形三托辊常取 0.85～0.95式中 b 为有效带宽（带宽减 0.1 m 左右边距），l3 为中间托辊长度，λ 为槽角（常用 35°），动堆积角 θ 煤一般取 20°～25°。装载断面系数 k 反映物料充满不均、跑偏、粒度空隙等实际损失：粒度均匀、给料对中、带速适中时取 0.95；大块多、给料偏载、带速高时取 0.85。k 取小则同样 Q 需要更大断面或更高带速，直接影响后续张力与功率。
五、参数选取的工程校核闭环
参数取完后不能直接进公式，应做一次闭环校核：先用样本 qB、煤质报告 ρ、选定 k 和 v 算出 Q 与 qG，再反查该 Q 是否满足合同输送能力并留 10%～15% 裕量；然后按湿度、粒度修正 f，计算主阻力与功率；最后核对所选驱动功率是否落在电机标准档位且负载率在 75%～90% 的合理区间。若负载率低于 70%，说明 k 或 ρ 取值偏大，应回查煤质报告；若高于 95%，则需复核 k 是否偏小或带速是否偏低。这样一轮“取值—计算—反查”的闭环，比单纯套公式更能保证张力与功率计算结果可信。