東曲礦選煤廠274帶式輸送機與配套通風機技術改造

康 凱

(西山煤電(集團)有限公司 東曲礦選煤廠，山西 古交 030200)

東曲礦選煤廠為處理能力400萬t/a的礦井型選煤廠，其準備車間負責為洗選系統提供合格的入洗原煤，擔負礦井原煤進入洗選系統前的運輸、篩分、破碎、選矸、除雜和儲存等工作。全車間共有帶式輸送機24部，通風機18臺，轉載站3個，瓦斯區域5處，運輸線長達1 km，單系統運輸能力為800～1 000 t/h，每月拉運原煤25～30萬t，是連接礦廠之間的重要橋梁[1].

由于東曲礦為瓦斯突出礦井，原煤由井下運輸到選煤廠的生產過程中，在部分通風條件差且煤流過量或儲存量大的區域存在瓦斯積聚的現象[2].為降低原煤輸送、轉載過程中的瓦斯濃度，在這些特定區域，原系統設計安裝了局部通風機進行瓦斯抽排。其中，274帶式輸送機機尾部分安裝于地面以下，區域面積不足50 m2，通風條件差，日常生產過程中煤流量大，極易造成機尾瓦斯積聚，形成安全隱患。

針對274帶式輸送機機尾區域的瓦斯集聚及配套風機在運行中存在的問題，提出并實施機械和電氣局部技術改造方案，以減少區域瓦斯意外集聚，提高通風機運行的可靠性，確保準備車間安全生產。

1 改造前存在的問題

1.1 瓦斯積聚隱患

由于原系統設計的缺陷，274帶式輸送機機尾區域，帶式輸送機及配套的通風機分別由各自的控制箱控制，在電氣上相互獨立。當通風機因故障或其它原因發生意外停機時，274帶式輸送機并不能自動停機，瓦斯含量較高的原煤繼續輸送到該區域，導致該區域瓦斯濃度在2 min之內迅速達到設定的預警值0.4%，逼近規定值的0.5%，嚴重時還造成瓦斯集聚，濃度超限。

針對該區域的瓦斯積聚現象，改造前一般處理流程：瓦斯監控軟件探測到瓦斯積聚后，發出警報信號給值班室，值班人員通知巡檢人員趕赴現場，手動停止274帶式輸送機運行，切斷原煤的輸送，進一步查找問題，排除故障。但由于準備車間生產線過長，巡檢修人員無法做到快速抵達現場，客觀上形成對瓦斯積聚現象的響應慢、反應時間長，影響安全生產。

1.2 通風機連接管路故障隱患

準備車間274帶式輸送機是返煤系統的起始皮帶，全長290 m多，電機功率160 kW，機尾現安裝有抽出式通風機，型號為FBCD No 6.7/2×302×30 kW，其進出風口采用管路硬連接，即通風管道與風機通過焊接而固定。硬連接的最大缺陷是震動的相互傳導效應，使用過程中發現，由于通風管路距離長，維護工作不方便，運行中風流阻力大，當通風機工況或管路有輕微不平衡變化時，帶動整個管路和通風機產生劇烈震動，甚至出現共振，增加了維護和檢修工作量。

2 改造方案和措施

2.1 風機電氣閉鎖改造步驟

針對274帶式輸送機機尾處瓦斯積聚的隱患，提出電氣控制回路局部改造方案，使274帶式輸送機與配套通風機實現電氣閉鎖運行。

2.1.1主接線保持不變

274帶式輸送機電機和配套通風機主接線保持原接線不變，兩臺電機主接線系統相互獨立，示意圖見圖1.圖中KM為相應電機的主接觸器觸點，M為相應電機。

圖1 機尾電機和配套通風機主接線示意圖

2.1.2控制回路改造

在通風機控制回路中增加中間繼電器ZJ，并將其常開輔助觸點串聯至274帶式輸送機電機的控制回路。電氣控制改造原理見圖2.

圖2 電氣控制改造原理圖

通風機啟停控制過程：

1)按下通風機啟動按鈕1QA1，主接觸器線圈1KM得電，1KM1輔助接點閉合自保，通風機開始運行；同時，中間繼電器ZJ線圈得電，其串聯在274帶式輸送機電機控制回路的常開觸點ZJ1閉合，為帶式輸送電機的啟動做好準備，此時如果按下274帶式輸送機電機的啟動按鈕2QA1，電機開始正常運行。

2)按下通風機停止按鈕1QA1，主接觸器線圈1KM失電，1KM1輔助接點斷開，通風機停止運行；同時，中間繼電器ZJ線圈失電，其串聯在274帶式輸送機電機控制回路的常開觸點ZJ1斷開，自動切斷274帶式輸送電機的控制回路電源，274帶式輸送機停止運煤。

3)當通風機因故障或其它原因發生意外停機時，其控制回路失電。此時，其串聯在274帶式輸送機電機控制回路的常開觸點ZJ1自動斷開，切斷了皮帶電機的控制回路電源，274帶式輸送機停止運煤，且在通風機恢復正常運行之前無法再次啟動，實現了274帶式輸送機尾電機與配套風機的電氣閉鎖。

改造后，274帶式輸送機原有的停車按鈕2TA1、拉繩急停開關保持原有控制功能不變。原有的啟動按鈕2QA1仍然保留，其啟動功能在配套通風機運行的情況下有效。

控制電纜的選用：電機控制回路的電流一般只有幾百毫安，連接274帶式輸送機電機和配套通風機控制箱的控制電纜使用常規即可，根據現場實際情況，選用Kvv-500 4×1.5四芯電纜，敷設長度110 m.

2.2 通風機與風筒軟連接改造方案

將通風機進出風口與風機機身硬連接處改為采用風筒布軟連接固定。

1)切割風筒。改造部位選在通風機風管拐彎處，現場實測尺寸為310 mm，將原通風管道切割；在兩段風管切口的邊緣各焊接兩圈d5 mm鋼筋，兩圈鋼筋間距110 mm；用風筒布包裹并連接風管，裁掉多余部分風筒布。

2)固定風筒布。在兩圈鋼筋之間用100 mm寬扁鐵固定風筒布，使其不能左右晃動，不受風流影響。

3)增加電動風門翻板裝置。軟連接制作完成后，在管路改造部位前端增設電動風門翻板裝置，利用風門的調節功能，實現根據不同批次煤源瓦斯含量的高低，自動調節通風機供往風筒的供風量，優化了通風機的運行工況。風機軟連接改造示意圖見圖3.

圖3 風機軟連接示意圖

3 改造后效果評價

1)274帶式輸送機電機與配套通風機實現閉鎖功能后，生產時有煤必有風，無風煤必停，即生產時，只有通風機開啟，274帶式輸送機才能開車，當風機發生故障停機時，274帶式輸送機立即自動停止運行，阻止帶式輸送機繼續運煤造成特定區域的瓦斯集聚，消除了瓦斯超限的隱患，為原煤運輸系統安全運行提供了保障。

2)風機軟連接改造后，切斷了通風機與風筒之間劇烈震動的相互傳導，降低了設備震動，減少了共振現象的發生，改善了風機異常震動情況；降低了通風機與管路的故障頻率，提高了使用壽命，節約了設備的維保成本。

4 結 語

通過對274帶式輸送機和配套通風機進行機械和電氣的局部技術改造，解決了制約安全生產的問題，消除了生產中的安全隱患，有助于提升生產現場自動化管理水平。