基于礦用刮板機斷鏈事故的分析與預防

高建

摘 要：隨著煤礦機械化程度日益提高，刮板機已是煤礦采區必不可少的運輸設備，防止刮板機斷鏈事故發生，是煤礦生產組織過程中亟需重視的問題。本文分析了刮板機斷鏈的原因及預防措施，供安全生產參考借鑒。

關鍵詞：刮板機；斷鏈原因；預防措施；保護裝置；維修保養

中圖分類號：TD528.3 文獻標識碼：A

在采煤工作面生產中，刮板機借助于運動的刮板鏈條承擔著散狀物料的連續運輸。因其結構簡單、密封性好、工藝布置靈活等特點深受歡迎。但也由于刮板機在封閉的巨形斷面殼體內的環境中工作不斷發生刮板機斷鏈事故，雖然對人身傷害的可能性較少，但對生產影響很大。

根據以往的生產經驗判斷分析，刮板機在煤礦采煤工作面中斷鏈事故影響產量占鏈板運輸機總影響產量的52.2%。特別是煤礦開采的大傾角工作面，發生刮板機斷鏈事故處理時間長，工序復雜，安全性差，給煤礦綜采生產帶來了嚴重的安全隱患，制約了工作面的正常生產。所以，對刮板機斷鏈事故原因進行分析總結，找到合適的預防手段，保證刮板機在綜采時正常運行對煤礦生產非常重要。

1 刮板機斷鏈事故分析

現在根據在煤礦綜采工作面生產現場遇到刮板機斷鏈事故的具體情況，來分析下斷鏈事故的原因。

1.1 工作面彎曲或刮板機鋪設過度彎曲造成的斷鏈事故

由于工作環境較差，特別是在大傾角工作面工作時刮板機就會出現彎曲現象，具體如圖1所示，出現外側鏈條比內側鏈條長，這樣就會促使外側鏈條折斷。這樣帶來的后果也會使嚙合面過早受損，發生打齒、擰軸，直至悶車事故發生。

1.2 長時間工作產生疲勞斷鏈事故

由于刮板機長時間負荷的工作，促使鏈環發生疲勞斷裂，一般會發生在曲線段與直線段的連接處，其斷口呈月牙形平整光滑和凹凸不平粗糙兩部分，如圖2所示。出現這樣的事故會使鏈環部分不斷消弱，導致強度降低，直至最后被拉斷。

1.3 出現沖擊、張力現象產生的斷鏈事故

在實際生產中，如果刮板機的刮板鏈受到了瞬間大的沖擊力時，刮板機就會產生很大的應力和變形。如果刮板鏈受到瞬間沖擊力超過它的破壞斷拉力時，刮板鏈周圍就會發生張力斷鏈，斷口部分同樣會出現凹凸不平。我們用圖3所示的情形來表示。圖中（a）部分的面積OAEF是沖擊引起變形的能量，OACD是沖擊斷裂所需要的能量，從圖中我們可以看到圖（b）要比圖（a）的強度大，但是所包圍的面積比較小。

1.4 生產制造質量問題出現的故障

這是最原始的問題，要從源頭抓起。當質量出現問題時經常會出現熱影響區域，如圖4中（a）所示。另外由于焊接縫過熱就會發生斷裂，如（b）所示。除此之外還會出現塑性斷鏈現象，如圖（c）所示。從圖（c）中可以看到斷口特征有明顯的變形，它的平行處的最大剪切應力方向。

除了上述幾點比較重要的斷鏈現象出現意外，還有因鏈環的連接環螺絲丟失，造成的連環脫節出現的斷鏈；兩條鏈條的連環節距不一樣，出現負荷偏重于某一條鏈條使該鏈條過載運行引起斷鏈事故；變形鏈環多及時更換，在運行過程中嚙合不好，受力不均勻引起斷鏈事故；刮板機回煤量大，造成底鏈過載而斷裂，礦井水腐蝕及磨損引起斷鏈以及在超載運行，當運煤量過大時，在超負荷情況下啟動電動機，增大了鏈條承受的動張力導致的鏈條斷裂。

2 刮板機斷鏈事故預防措施

刮板機斷鏈事故出現時是各種因素造成的，在使用中要預防這些事故的發生。一般來說，在刮板機上增設斷鏈保護裝置會及時讓刮板機斷鏈、刮板時刮板機能自動停止。預防方案具體如圖5（a）、（b）所示。

圖中1是刮板鏈，2是中部槽槽幫，3是彈簧鋼片，4是鑼釘，5是頂銷。6是彈簧套筒，7是彈簧，8、9是觸點，10是導線。在水平的方向上面在中部槽以及框架和底鏈中心線一致的高度時是3個孔，以便于安裝彈簧鋼片和頂銷，促使彈簧鋼片緊貼刮板鏈。然后彈簧套筒再通過螺栓連接到固定的框架上，彈簧套筒要與觸點絕緣，并保障觸點和（b）中的導線7相連接。在頂銷和彈簧套筒上面分別安裝觸點。

除增設斷鏈保護裝置外，還需要在實際生產中，不斷加強對刮板機日常檢查維護，采取相應的管理措施，及時調整鏈條的松緊，使得鏈條松緊適度，及時更換磨損嚴重的鏈條及連環。維修人員在處理故障時首先要向操作者了解故障發生前后的情況，根據操作者提供的情況可以迅速使故障區域大致確定下來，針對故障區域，重點檢查。

當刮板使用一段時間后，將鏈條拆下翻轉90°，使水平鏈環與垂直鏈環互換位置后繼續使用，利用改變磨損的位置以延長使用壽命。將工作面的水及時排出，不要讓刮板機浸水工作或者縮短浸水工作時間。

結語

通過對刮板機斷鏈事故主要原因的分析，可以比較容易地找出和制定斷鏈的預防措施。總的說來，第一方面要嚴把質量關，使購入的刮板鏈基本上都能達C級標準；第二方面要進行老舊設備的更新換代，爭取盡早淘汰刮板機的老舊鍛鏈；第三方面要不斷加強刮板機日常維護，技術發現問題及時解決。只有這樣，才能有效地避免或減少刮板機斷鏈事故的發生。

參考文獻

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