煤礦帶式輸送機工作原理及常見事故分析

王大志

（鐵煤集團公司安全培訓中心，遼寧 調(diào)兵山 112700）

帶式輸送機是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機械。帶式輸送機是煤礦生產(chǎn)中的一種主要運輸設備，廣泛應用在采區(qū)上下山、運輸大巷及地面運輸走廊等場所。帶式輸送機一旦發(fā)生事故，將嚴重影響煤礦安全生產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟損失。因而如何避免事故的發(fā)生，保證帶式輸送機安全、可靠、高效運行，是一項重要的工作。

1 帶式輸送機的發(fā)展狀況

目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有:鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設施等。

這些輸送機的特點是輸送能力大 (可達30000t/h)，適用范圍廣(可運送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運人)，安全可靠，自動化程度高，設備維護檢修容易，爬坡能力大(可達16°)，經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。

目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是:大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等.我國已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設計。鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍:適用于環(huán)境溫度一般為0℃；在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應有采暖設施；可做水平運輸，傾斜向上(16°)和向下運輸，也可以轉(zhuǎn)彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達15km；可露天鋪設，運輸線可設防護罩或設通廊；輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好;運輸距離大。

2 帶式輸送機的工作原理

帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機構和承載機構。帶式輸送機組成主要包括以下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。

輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和機尾換向滾筒形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸載點卸載.一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機頭滾筒(在此，即是傳動滾筒)卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。

提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮：

2.1 增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結構尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設計時不宜采用。但在運轉(zhuǎn)中由于運輸帶伸長，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力?/p>

2.2 增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。

2.3 增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。

通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。

帶式輸送機事故不僅僅指設備本身發(fā)生的故障、失效和破損，而且包含產(chǎn)生不良后果的事故。帶式輸送機發(fā)生的事故主要有火災事故、膠帶跑偏事故、膠帶撕裂事故等。

3 煤礦帶式輸送機常見事故的原因分析

3.1 火災事故的原因

井下帶式輸送機是礦井主要易發(fā)火災區(qū)域，由于其發(fā)生突然，發(fā)展迅速，對井下工作人員造成威脅，甚至有因火勢擴大而誘發(fā)瓦斯爆炸的可能。造成火災事故的原因是有足夠熱量的火源使膠帶燃燒。打滑事故是產(chǎn)生足夠熱量的主要因素，打滑是由于膠帶松、負載大或膠帶卡阻所造成，膠帶松是由于拉緊裝置產(chǎn)生的拉緊力太小及膠帶彈性伸長量太大；負載大一是由于重載起動，二是由于載重量太大，三是膠帶與主動滾筒，從動滾筒機托輥間摩擦力太小，如膠帶內(nèi)表面有水或油、從動滾筒軸承損壞或托輥損壞；膠帶卡阻主要是膠帶埋在煤中或淤泥中，使膠帶不能運行。另外電氣設備失爆、電線短路也有可能引起輸送機火災。

3.2 膠帶跑偏事故的原因

在帶式輸送機運行過程中，有時膠帶中心線脫離輸送機中心線而偏向一側，這種現(xiàn)象稱為膠帶跑偏。由于膠帶跑偏，將造成膠帶邊緣與機架相互磨擦，導致膠帶兩側邊磨損嚴重，嚴重時造成膠帶翻卷，對折，使膠帶過早損壞或撕破、斷裂，大大縮短了膠帶的使用壽命，降低設備的可靠性，嚴重時影響整個系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。

帶式輸送機運行時膠帶跑偏是最常見的故障。經(jīng)常發(fā)生跑偏事故，會影響輸送機的使用壽命，嚴重的會發(fā)生停機事故或有可能導致人員傷亡。造成膠帶跑偏的原因主要有3個方面：一是設備自身方面，如滾筒的外圓圓柱度誤差較大，托輥轉(zhuǎn)動不靈活，主動滾筒和從動滾筒的軸線平行度誤差較大等；二是安裝調(diào)試方面，如滾筒、托輥、機架安裝不符合規(guī)范要求，另外泄煤口的位置有偏差，造成膠帶偏載使之跑偏；三是維護方面，主要是由于清掃不及時，輸送機滾筒機托輥上沾有煤塵，致使局部直徑變大使膠帶跑偏。

3.3 撕裂事故的原因

膠帶撕裂的主要原因：一是漏斗磨損嚴重，致使矸石及煤塊直接砸膠帶或矸石及其它物品卡膠帶造成撕裂；二是膠帶嚴重跑偏被刮撕裂；三是膠帶接頭強度太低或因負荷太大使膠帶接頭發(fā)生斷裂。

4 煤礦帶式輸送機常見事故的預防措施

4.1 火災事故的預防

4.1.1 使用阻燃膠帶，即使發(fā)生火災，也能控制火勢不至于迅速發(fā)展。

4.1.2 加強電氣設備的維護，防止因電氣事故引起的火災。

4.1.3 加強管理，保持巷道清潔，膠帶上無浮煤、無水、無油、無雜物，機頭，機尾無堆煤。提高操作及維護人員的素質(zhì)，保持輸送機的良好運行狀態(tài)。

4.1.4 輸送機要安裝檢測監(jiān)控裝置，如驅(qū)動滾筒及從動滾筒溫度監(jiān)控裝置，煙霧報警裝置和一旦發(fā)生火災的自動灑水裝置。

4.2 跑偏事故的預防

4.2.1 購買由國家確認的合格產(chǎn)品，避免由設備制造精度不夠而引起膠帶跑偏事故。

4.2.2 安裝過程中要注重安裝尺寸精度：

a.安裝調(diào)試中發(fā)現(xiàn)膠帶在滾筒處跑偏，應校正滾筒的水平度和平等度，傳動滾筒、轉(zhuǎn)向滾筒的安裝要求其寬度中心線與膠帶中線重合度不超過2mm，其軸心線與膠帶中線的垂直度不超過滾筒寬度的千分之二，滾筒軸的水平度不超過0.3/1000。

b.如果發(fā)現(xiàn)膠帶在空載時總向一側跑偏，應調(diào)整托輥支架。

c.如果發(fā)現(xiàn)膠帶在空載時不跑偏，而重載時向一側跑偏，說明膠帶出現(xiàn)偏載，應調(diào)整泄煤斗的位置。

4.2.3 加強日常維護：

a.及時清除輸送機滾筒、托輥、接料處等主要部位的煤塵，防止因滾筒、托輥上沾有煤塵導致膠帶跑偏。

b.及時調(diào)整膠帶在運行中發(fā)生的跑偏現(xiàn)象，及時檢查膠帶邊緣及接頭的磨損情況，發(fā)現(xiàn)問題及時更換和修補。

4.2.4 安裝膠帶跑偏的監(jiān)測裝置，一旦膠帶跑偏就發(fā)出報警信號，提醒維修人員采取措施。

4.3 撕裂事故的預防

4.3.1 及時修補已磨損的漏斗，避免矸石及煤塊直接砸向膠帶。

4.3.2 及時處理跑偏故障，以免撕裂膠帶。

4.3.3 設置膠帶縱向撕裂監(jiān)測裝置，發(fā)現(xiàn)故障及時處理

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