帶式輸送機縱向撕帶保護裝置應用分析

宋建楠

（山西長平煤業有限責任公司，山西晉城 048000）

0 引言

帶式輸送機是煤礦重要運輸設備，具有運輸量大、運輸速度快、便于操作維護等優點，可用于井下復雜條件硐室、采掘工作面、上下山巷道中，由于受帶式輸送機安裝質量、操作技術水平、檢修維護等影響，帶式輸送機在實際應用中經常出現跑偏、撕帶等事故，制約著帶式輸送機安全、高效運行，而帶式輸送機主要采用防跑偏托輥、電控跑偏控制器、重力感應防撕帶裝置對帶式輸送機跑偏、撕帶進行保護，但是傳統保護裝置結構復雜，防跑偏、撕帶效果差，無法起到預期保護效果。為了彌補帶式輸送機傳統保護裝置不足，本文以53083巷SSJ-800型帶式輸送機為例，對帶式輸送機安裝了一套新型防縱向撕裂裝置，通過實際安裝應用，有效解決了帶式輸送機跑偏、撕帶等技術難題，為保證巷道安全快速掘進、降低掘進巷道帶式輸送機事故率具有重要意義。

53083巷掘進期間工作面內安裝一部SSJ-800型帶式輸送機，輸送機采用單電機驅動方式，電機額定功率為40 kW，在輸送機上均安裝防跑偏保護機構及防縱向撕裂保護機構。但是通過實際應用效果來看，53083巷在前期掘進過程中經常出現跑偏、撕帶現象，造成經濟損失達29.2萬元，嚴重制約著巷道安全高效掘進[1]。

1 帶式輸送機傳統保護裝置應用現狀

1.1 跑偏保護機構

（1）裝置結構

53083巷帶式輸送機傳統采用的防跑偏機構接觸式跑偏傳感器。該傳感器只能實現皮帶的開、關，無法對皮帶的跑偏進行調節。該傳感器通常在主運輸皮帶兩側各安裝一個，主運輸機傳感器通常安裝在距帶面80 mm左右，掘進輸送機通常安裝在距帶面50 mm處左右，如圖1所示。一旦傳感器監測到皮帶發生跑偏后會立即將跑偏信號發出，聯鎖開關在接到信號后實現開斷功能[2]。

（2）存在問題

皮帶上由于物料運輸不均勻，遇到爬坡、下行或跌波路段時，皮帶上的煤塊很容易灑落下來觸動傳感器，造成皮帶誤停機，對皮帶的正常運輸會造成一定的影響。技術人員通過對存在的問題進行分析，結合傳感器的工作原理，將跑偏傳感器信號的發出時間延長5 s后再發出，這就能夠確保傳感器不會發生誤動作。通過采取以上措施后，跑偏保護機構不僅能夠實現跑偏停機，還不會受皮帶上物料的影響而發生誤停機[3]。

1.2 縱撕保護機構

（1）裝置結構

53083巷帶式輸送機縱向保護機構采用翻板式和拉繩式。翻板式保護機構主要是通過在皮帶下方安裝一套L形翻板機構，當皮帶上方發生縱向撕裂后，上部皮帶的煤礦會迅速掉落，并觸發L形翻板機構，機構被觸碰后會及時發出停機信號，從而實現皮帶縱向撕裂保護[4]。拉繩式主要是在皮帶上方預先安裝一套拉繩，當皮帶發生縱向撕裂后皮帶內部破損位置的鋼絲繩及卡阻物會于拉繩發生碰撞，拉繩被觸動后及時發出停機信號，從而實現皮帶縱向撕裂保護。

（2）存在問題

皮帶機上如遇到爬坡、下行或跌波路段時，皮帶上的煤塊很容易掉落下來觸動L形翻板機構而發出錯誤信號，造成皮帶誤停機，縱向保護裝置的準確性大大下降；拉繩保護機構在遇到皮帶發生撕裂后，如皮帶破損位置的鋼絲繩未與拉繩機構觸碰[5]，停機保護信號不會發出。

圖1 帶式輸送機傳統跑偏、撕帶保護裝置結構

2 新型帶式輸送機防縱向撕帶保護裝置應用

2.1 工作原理

（1）當皮帶在正常運輸時向左發生跑偏后，皮帶中心線會脫離原有皮帶的運行軌跡向左運動，左側防跑偏機構會在帶面的推動下發生偏轉，套管上安裝的上撥片發出信號，右側防跑偏機構會在配重塊的重力牽引下發生偏轉，套管上安裝的下撥片發出信號，當聯鎖開關同時接觸到停機信號后切斷輸送機電源。

（2）皮帶在正常運輸時發生縱向撕裂后，皮帶寬度會發生變形，安裝在皮帶兩側的機構會同時偏轉，套管上安裝的上下撥片同時發出停機信號，當聯鎖開關同時接觸到停機信號后切斷輸送機電源。工作人員可以通過調整上下撥片角度來對皮帶跑偏及撕裂的靈敏度進行調整。

2.2 裝置結構

（1）帶式輸送機跑偏縱撕保護裝置主要由跑偏傳感器、上下撥片、固定架、套管、軸承、滾軸、配重桿與配重塊等部分組成，如圖2所示。

圖2 帶式輸送機新型跑偏縱撕保護裝置結構

（2）滾筒主要有橡膠材料制成，安裝在軸承上，滾筒與帶式輸送機輸送帶邊接觸并隨帶式輸送機進行滾動。

（3）該裝置2套機構配成一組，同時將2個固定架對稱安裝機架兩側，2套跑偏傳感器的信號線同時接入同一聯鎖開關內，起到聯鎖控制作用。

2.3 裝置優點及應用效果

2.3.1 裝置優點

（1）結構簡單。該裝置結構相對簡單，便于制作，整套裝置制作成本費用為0.37萬元，成本費用低，故障率低[6]。

（2）防跑偏、撕帶效果好。該裝置根據輸送帶位置偏移及輸送帶寬度變化情況，準確判斷輸送機跑偏及撕帶情況，并進行有效保護作用，與傳統保護裝置相比該裝置保護動作精度高，解決了傳統保護裝置在使用時誤保護現象[7]。

（3）實用性強。該裝置不僅可用于采掘工作面不同型號帶式輸送機中，而且還可用于隧道、橋梁、運輸、化工等領域中[8]，應用區域廣、實用性強。

2.3.2 應用效果

長平煤礦機掘三隊于2019年1月對53083巷帶式輸送機安裝了一套跑偏縱撕保護裝置，截止2019年4月巷道已掘進到位，通過4個月實際應用效果來看，53083巷帶式輸送機安裝該裝置后，巷道在后期掘進過程中，共計發生一起撕帶事故，未發生輸送機跑偏現象，輸送機撕帶跑偏事故率降低至4%以下，節約了輸送機維修費用達20余萬元。

3 結束語

長平煤礦機掘三隊結合實際生產情況，設計了一套新型帶式輸送機防縱向撕帶保護裝置，該裝置設計思路獨特、結構簡單、成本費用低、保護效果好，實現了帶式輸送機實時監測目的，有效防止了帶式輸送機跑偏、撕帶現象，保證了巷道掘進期間帶式輸送機安全高效運行，取得了顯著的安全、經濟效益，具有良好的推廣意義。