趙曉光

（汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè)， 山西 靈石 031302）

收稿日期：2017-12-28

作者簡介：趙曉光（1989—），男，本科，畢業(yè)于山西大同大學(xué)采礦工程專業(yè)，助理工程師。

DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2018.06.036

引言

煤礦帶式輸送機的安全運行是煤礦管理的重點，預(yù)防斷帶事故與做好斷帶保護(hù)也是確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。然而，斷帶事故具有明顯的突發(fā)性特點，即便采用實時監(jiān)測裝置評估上運帶式輸送機的工作狀況與設(shè)計斷帶報警停機功能，仍然無法避免膠帶下滑引起的惡性事故。所以，應(yīng)針對上運帶式輸送機膠帶下滑這一問題采取相應(yīng)的預(yù)防保護(hù)方案，避免膠帶向下滑動。

1 帶式輸送機安全運行的保護(hù)裝置設(shè)計要求

建議斷帶保護(hù)裝置應(yīng)符合如下設(shè)計要求：第一，正常工作狀態(tài)下，斷帶保護(hù)裝置應(yīng)確保對輸送機運輸無干擾且不會導(dǎo)致膠帶受損[3]；第二，一旦出現(xiàn)斷帶事故，保護(hù)裝置應(yīng)快速靈敏地做出保護(hù)動作，可靠捕捉輸送機膠帶并牢固制動，同時還不損傷膠帶；第三，斷帶保護(hù)裝置強度應(yīng)足夠高，以免發(fā)揮制動作用時被下滑膠帶損傷；第四，輸送機斷帶后能第一時間發(fā)出緊急停車信號，確保保護(hù)裝置正確動作。

2 斷帶保護(hù)裝置構(gòu)造與安裝

以SPDB-1型上運帶式輸送機為例，中國礦業(yè)大學(xué)針對該型機械研制的斷帶保護(hù)裝置有效解決了以上四點要求，其分為承載帶保護(hù)模塊以及回程帶保護(hù)模塊兩部分，前者基于楔塊形成自鎖裝置，加緊承載帶將其固定制動，后者主要通過制動輥輪在楔形槽內(nèi)形成自鎖裝置，從而加緊回程帶達(dá)到制動的目的。設(shè)計人員沿輸送機傳送帶上多點布設(shè)，一旦出現(xiàn)斷帶故障，位于斷口下部的保護(hù)裝置處于啟動狀態(tài)，有效制動承載帶與回程帶。該型保護(hù)裝置的構(gòu)造與運行機制如圖1所示。

圖1 上運帶式輸送機斷帶保護(hù)裝置組成與安裝示意

1）承載帶保護(hù)裝置。該裝置分為支架、防偏立棍、支腿、上閘塊、觸發(fā)輥輪、撥板以及楔形制動閘等多個部分，具體見圖1。通過U形螺栓組將左右兩支腿依次固定在中間架雙側(cè)槽鋼上，然后用螺栓組將左右兩支腿分別與支架固定，單向觸發(fā)輥輪固定于支架中部，兩出軸軸端支撐在軸座上；此外，將楔形制動閘分別安裝于支架兩側(cè)，傾斜角參照膠帶槽形角，楔形閘塊（可活動）安裝于楔形制動閘上；觸發(fā)輥輪兩出軸分別與兩側(cè)閘塊相連，連接部件為撥板，撥板開槽固定在輥輪出軸上，另一端固定在閘塊上[4]。上閘塊位于制動閘垂直上方，可利用螺栓組對上下高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過上述設(shè)計方案，承載帶斷帶保護(hù)裝置處于輸送機中間架，觸發(fā)輥輪用于支撐承載帶底部，雙側(cè)空載邊則處于上閘塊和楔形制動閘之間。正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，帶式輸送機承載膠帶向前運動并牽引觸發(fā)輥輪，后者呈正向旋轉(zhuǎn)；此時觸發(fā)輥輪兩出軸受膠帶摩擦力影響位于軸座最前部，在撥板的作用下承載帶和兩個閘塊之間均保持10 mm左右的距離。如果出現(xiàn)斷帶事故，縱向張力缺失，承載膠帶壓迫楔形閘塊，加上觸發(fā)輥輪為單向，并在膠帶摩擦力的作用下沿軸座長槽不斷下滑，進(jìn)而牽引楔形閘塊，后者在膠帶牽引下形成自鎖狀態(tài)，夾緊膠帶空載邊，使之固定于兩閘塊之間，此時楔形閘塊由撥板與觸發(fā)輥輪相連接，因此輥輪動作時左右兩楔形閘塊可同步動作。此外，楔形閘塊處設(shè)計有檢測傳感器，一旦出現(xiàn)斷帶事件，控制系統(tǒng)即可收到斷帶報警信號并發(fā)出停機信號，確保輸送機做出停機動作。

2）回程帶保護(hù)裝置。該裝置共分為側(cè)板、限位裝置、底座以及制動輥輪等多個部分（見圖1），其中側(cè)板分左右兩個，均刻有楔形長槽。保護(hù)裝置由U型螺栓組以及其他螺栓組將底座與側(cè)板和膠帶機中間架相固定，其中底座底板安裝于回程帶下方相距10mm處。輥輪筒兩端卡在側(cè)板長槽內(nèi)，位于長槽上端時，制動輥輪兩軸端銑成平面并且支撐于外側(cè)支撐板窄槽內(nèi)，兩端軸無法轉(zhuǎn)動，同時受限位裝置的約束，避免輥輪自動滑落。底板和長槽下段之間的夾角不超過制動輥輪自鎖狀態(tài)下的自鎖角，同時長槽長度足夠，底板與下端之間的垂直距離不超過制動輥輪半徑[5]。正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，輸送機承載帶牽引制動輥輪沿著正向轉(zhuǎn)動，一旦出現(xiàn)斷帶故障，承載帶將帶動輥輪下滑，同時突破限位裝置的約束，沿側(cè)板長槽不斷下滑，此時長槽下段和底板之間的制動輥輪形成自鎖，牢固加持回程帶并將之固定于底座底板上。

3）斷帶保護(hù)裝置的安裝。以SPDB-1型輸送機為例，其斷帶保護(hù)裝置可結(jié)合輸送帶寬度以及槽形角等數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)計成相應(yīng)的規(guī)格選用。該型設(shè)備通過U型螺栓組與輸送機中間架固定，后期無需改造輸送機結(jié)構(gòu)，便于安裝。應(yīng)注意的是，安裝間距應(yīng)綜合考慮膠帶寬度、輸送機傾角、膠帶強度以及設(shè)計輸送荷載等因素，承載帶保護(hù)裝置和回程帶保護(hù)裝置安裝間距通常不超過 50～100 m、150～200 m[6]。

3 結(jié)語

帶式輸送機產(chǎn)生斷帶事故后往往會引起嚴(yán)重危害，因此應(yīng)加強安全管理，及時采取相應(yīng)的預(yù)防保護(hù)措施，加裝斷帶保護(hù)裝置，有效避免因輸送機斷帶造成的重大生產(chǎn)事故。

[1]馬宏偉，毛清華，張旭輝，等.礦用強力帶式輸送機智能監(jiān)控技術(shù)研究進(jìn)展[J].振動、測試與診斷，2016，36（2）：213-219.

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[3]王延高，史偉彬，李偉，等.基于EDEM的帶式輸送機轉(zhuǎn)接點溜槽優(yōu)化改造[J].礦山機械，2016，44（12）：35-38.

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[5]宋潔，王健生，劉剛強，等.結(jié)合三幀差分和LK光流法的帶式輸送機運行狀態(tài)檢測[J].煤礦機械，2016，37（6）：191-194.

[6]王鵬程.煤礦井下帶式輸送機的應(yīng)用及運行問題研究[J].科學(xué)與財富，2017（34）：154.