薛俊英
(晉能控股集團大斗溝煤業(yè)有限公司, 山西 大同 037031)
目前,帶式輸送機普遍應(yīng)用于煤礦井下采掘工作面中,擔負著工作面煤矸及物料運輸任務(wù),帶式輸送機主要利用主副滾筒以及改向滾筒對輸送帶施加摩擦力,從而帶動環(huán)形輸送帶運行實現(xiàn)煤矸運輸;但是由于井下作業(yè)環(huán)境復雜、輸送機安裝質(zhì)量不合格以及輸送機檢修維護不當,導致輸送機在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障,如跑偏、撕帶等,大大降低了帶式輸送機運行性能,增加了輸送機故障率以及維修費用,所以,針對煤礦井下帶式輸送機常見故障采取合理有效的預防措施,對輸送機安全穩(wěn)定運行具有重要意義。
煤礦帶式輸送機跑偏是常見故障,跑偏故障指輸送機在重載時輸送帶運轉(zhuǎn)時其中心線偏離了設(shè)計位置,導致輸送帶失去重心向一側(cè)偏離;輸送帶出現(xiàn)跑偏有很大危害,主要表現(xiàn)在輸送帶運輸物料出現(xiàn)灑落;輸送帶與滾筒出現(xiàn)側(cè)向摩擦力加大,輸送帶磨損嚴重;輸送帶在跑偏時出現(xiàn)側(cè)應(yīng)力,對輸送帶產(chǎn)生撕拉作用;輸送機負荷加大,電機發(fā)熱等[1]。
帶式輸送機跑偏故障主要原因由以下幾方面:輸送機安裝質(zhì)量不合格,輸送機在安裝時要求輸送帶中心線與卸載滾筒、尾滾筒軸線必須垂直,而在實際安裝時由于安裝人員責任心不強、安裝水平有限,導致輸送機安裝后出現(xiàn)輸送帶中心線偏差現(xiàn)象;保護裝置不起作用,傳統(tǒng)煤礦井下帶式輸送機主要安裝跑偏托輥阻止輸送帶跑偏現(xiàn)象,但是跑偏托輥糾偏效果差,在糾偏過程中無法實現(xiàn)閉鎖停機;物料沖擊作用,對于卸煤點處輸送帶很容易出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象,主要由于落煤點處物料卸落速度快,對輸送帶產(chǎn)生一個瞬間沖擊作用力,導致輸送帶失穩(wěn)跑偏。
帶式輸送機出現(xiàn)斷帶現(xiàn)象,主要集中在輸送帶接頭以及輸送帶磨損嚴重區(qū)域,輸送帶承載能力降低,在外界負荷作用下出現(xiàn)斷帶,斷帶時危害主要表現(xiàn)在以下幾方面:由于阻燃輸送帶具有彈性,斷帶時張力較大,在斷帶瞬間輸送帶會出現(xiàn)反彈,發(fā)生傷人或者損壞機電設(shè)備事故;輸送機正常運行狀態(tài)下,輸送機電機、減速機、滾筒等部件處于張緊狀態(tài),在斷帶瞬間會造成輸送機配件張緊失衡,出現(xiàn)設(shè)備損壞,如電機燒毀、軸承變形等。
通過現(xiàn)場觀察分析,帶式輸送機出現(xiàn)斷帶原因主要表現(xiàn)在以下幾方面:輸送帶張緊不合理,傳統(tǒng)SSJ型帶式帶式輸送機主要采用人工進行張緊,張緊方式落后且精度低,特別是當張緊度大時,輸送帶在外力作用下很容易出現(xiàn)斷帶;接頭不牢固,傳統(tǒng)井下帶式輸送機主要存在機械對接,在對接時接頭處不平,導致對接不牢固,帶式輸送機在運輸物料時,接口產(chǎn)生橫向應(yīng)力,接口在應(yīng)力持續(xù)作用下出現(xiàn)斷帶;輸送帶磨損嚴重,阻燃輸送帶主要由阻燃橡膠和內(nèi)部鋼芯組成,正常狀態(tài)下輸送帶具有一定的張拉作用,但是輸送帶長期磨損,阻燃橡膠磨損嚴重或者內(nèi)部鋼芯斷裂時,降低了輸送帶承載能力,在應(yīng)力作用下很容易出現(xiàn)斷帶[2]。
帶式輸送機在異物或者大塊煤矸磨損作用下,很容易出現(xiàn)撕帶,輸送機一旦出現(xiàn)撕帶時若不及時控制很容易出現(xiàn)大面積撕帶事故,輸送機出現(xiàn)撕帶后最大的危害是影響采掘工作面正常運輸,巷道內(nèi)撒煤量大,而且撕帶后維修成本費用高。
帶式輸送機出現(xiàn)撕帶事故主要原因表現(xiàn)在以下幾方面:異物撕帶,采掘工作面運輸?shù)拿喉分写嬖诮饘倩蚣怃J異物,導致運輸時異物與皮帶架卡塞,對輸送帶產(chǎn)生撕裂作用;撕帶保護不到位,傳統(tǒng)帶式輸送機采用的撕帶保護裝置落后,當輸送機出現(xiàn)撕帶后不能及時停機,造成大面積撕帶現(xiàn)象。
1)提高帶式輸送機安裝質(zhì)量:為防止因輸送機安裝質(zhì)量不合格導致跑偏,必須提高輸送機安裝質(zhì)量,對于采區(qū)、綜采工作面帶式輸送機安裝前必須由廠家人員現(xiàn)場指導,輸送機安裝時必須保證輸送帶中心線與各類滾筒中心線垂直。
2)安裝電控糾偏裝置:傳統(tǒng)帶式輸送機安裝的跑偏托輥只能對輸送帶小范圍跑偏起到糾偏作用,但是當輸送帶跑偏量大于300 mm 時跑偏托輥糾偏效果差,而且跑偏托輥無法實現(xiàn)輸送帶跑偏時閉鎖停機;所以可對輸送機安裝電控糾偏裝置,該裝置對輸送帶防跑偏效果好,而且可閉鎖停機保護作用。
3)安裝導料裝置:為了防止上水平帶式輸送機在卸載物料時,高速煤流對下水平輸送帶產(chǎn)生沖擊作用,在輸送機搭接點可安裝導料裝置,導料裝置內(nèi)安裝煤流緩沖器,使煤流卸載后按指定地點落入下水平輸送帶上,同時降低了煤流速度[3]。
1)優(yōu)化輸送機張緊裝置:為了提高帶式輸送機張緊效果,防止輸送機在運行過程中因輸送機張緊不合理出現(xiàn)斷帶現(xiàn)象,可對輸送機張緊裝置進行優(yōu)化,安裝液壓自動張緊裝置,該裝置通過感應(yīng)器感應(yīng)輸送機運輸物料重梁,自動調(diào)整輸送機張緊度,與傳統(tǒng)人工張緊相比,張緊精度高、勞動作業(yè)強度低。
2)提高輸送帶對接質(zhì)量:若輸送帶需要對接時,首先應(yīng)將對接處切割齊平,保證對接質(zhì)量,采用機械對接時,必須保證對接卡扣排列整體,輸送機對接后卡扣兩側(cè)輸送帶中心線必須重合;對于采區(qū)或綜采工作面輸送機,由于輸送帶寬度及厚度大,僅僅采用機械對接時,接頭承載強度低,需對接口處進行硫化處理,增加接口韌性。
3)加強輸送機檢修維護:輸送機運行過程中容易產(chǎn)生磨損,施工隊組應(yīng)加強對輸送帶檢修維護,在易磨區(qū)域加強管理,輸送帶磨損嚴重時應(yīng)及時更換。
1)安裝異物檢測裝置:傳統(tǒng)盤區(qū)或綜采工作面帶式輸送機主要安裝除鐵器,主要利用大功率吸鐵裝置對煤矸內(nèi)鐵器吸附,但是當煤矸量大,金屬異物在煤矸內(nèi)時,除鐵器吸附效果差;原裝置基礎(chǔ)上安裝金屬探測器,當探測煤矸內(nèi)有金屬異物時且未被除鐵器吸附時,通過PLC 控制聯(lián)鎖控制作用及時停機[4]。
2)安裝電控撕帶保護裝置:為了防止輸送機撕帶范圍擴大,出現(xiàn)撕帶事故后能夠及時停機,決定對帶式輸送機安裝一套撕帶保護裝置,該裝置與帶式輸送機電機聯(lián)鎖控制,通過重力感應(yīng)斷帶情況,當輸送機出現(xiàn)斷帶后,上輸送帶煤矸落入撕帶裝置上,裝置通過重力感應(yīng)及時閉鎖電機,實現(xiàn)斷帶停機保護。
大斗溝煤礦掘進巷道安裝SSJ-800 型帶式輸送機,輸送機電機功率為40 kW,帶寬為0.8 m,2021 年3 月對井下三部帶式輸送機采取輸送機跑偏、斷帶、撕帶等故障預防措施,截止到2021 年9 月,通過6 個月實際應(yīng)用效果分析發(fā)現(xiàn),帶式輸送機在未采取故障預防措施前,每月帶式輸送機出現(xiàn)跑偏、斷帶、撕帶等事故達14 起,每月設(shè)備維修費用達3.7 萬元;采取故障維修措施后,每月輸送機出現(xiàn)跑偏等故障不足5起,事故率降低了64%, 全年設(shè)備維修費用降低了21.8 萬元,有效保證了煤礦井下安全生產(chǎn)。