煤礦膠帶輸送機保護裝置研究

尚曉磊

（山西晉煤集團坪上煤業，山西晉城 048000）

0 引言

礦井主膠帶輸送機所承擔的職責為原煤運輸，是煤礦安全生產過程中所使用的核心大型設備。膠帶機若要安全有效地運行，關鍵在于配置完善及保護裝置靈敏，該裝置可以在膠帶機出現故障后及時做出保護動作，避免膠帶機故障的發生率及嚴重性出現擴大，增強膠帶機運行的安全性。根據相關規程可知，滾筒驅動帶式輸送機必須配置完善的監測保護設備，還應當在其沿線安裝急停閉鎖設備；在傾斜井巷中，運用膠帶機進行下運時，必須安裝有效的制動設備及防逆轉設備；在進行下運時，應當安裝放超速設備及制動設備。坪上煤礦所使用的膠帶輸送機已經根據相關規程中的要求安裝了以上保護裝置[1]。

1 膠帶機保護裝置應用現狀

煤礦主膠帶機可以根據相關規程及要求來配置保護裝置，但由于受到外界因素及現場條件影響，一些保護裝置不具備較強的靈敏度、或經常受到損壞、或無法發揮保護效果。例如煙霧監控設備，一部分礦井僅依照說明書來進行安裝，將其固定于驅動滾筒下風側的合理范圍之內，并未對滾筒安裝部位的風向進行考慮，長此以往將會因感應時間較長而造成惡劣的后果[2]。在保護裝置中，堆煤保護裝置是最易受到破壞或最易失效的一個裝置，由于膠帶機的關鍵卸載點基本為煤倉，而堆煤保護器采取了觸碰節點式的模式，設置于煤倉口，但是尚不了解該保護器的最佳安裝方式。

2 膠帶機保護裝置應用中存在問題

由于滾筒驅動帶式輸送機中所安裝的各個監測保護設備及沿線急停閉鎖設備有合理的安裝位置及良好的運行環境，如煙霧、溫濕度等等，因此具有較好的應用效果，可以實現設備運行的需求，確保安全性。但在實際應用過程中，撕裂保護與堆煤保護兩種裝置依舊存在較大的缺陷[3]。

2.1 堆煤保護裝置應用

目前，堆煤保護器所運用的傳感器主要為主膠帶機卸載點，其主要存在兩種類型的安裝方法：一是在煤倉落煤點側面的合理范圍內進行安裝；二是在卸載滾筒下部底部一側進行安裝。

通常情況下，堆煤保護傳感器的安裝部位大多位于煤倉口下方，但這種安裝模式存在較大的缺陷：一是在維護、檢修及試驗工作中存在一定阻礙；二是水、煤泥等物質會因膠帶機存在的水煤問題而進入到傳感器中，導致其無法發揮較好的效果；三是由于傳感器自身構造的影響，導致其無法取得較好的使用效果，存在推延或拒動的現象。堆煤保護傳感器一般安裝于卸載滾筒下端的底板上，盡管煤研不會對其造成碰撞，水及煤泥也不會浸入，但是因安裝位置與滾筒相接近及其自身構造的原因，在做出保護動作之時將會出現嚴重后果[4]。

2.2 撕裂保護裝置實際運用

撕裂保護指的是在膠帶機輸送帶因外界因素出現撕裂，導致輸送帶穿透之后，煤塊由撕裂部位掉落到保護裝置中，達到一定數量之后，膠帶機將停止運行。目前運用的撕裂保護裝置存在較多不足，即在膠帶機運作的過程中因受到煤塊碰撞、長桿型物體產生了卡頂等故障而導致輸送帶出現了扯邊、撕裂等問題，進而產生了鋼絲繩裸露、輸送帶受損的問題，但輸送帶并非被完全劃破。目前，因撕裂保護裝置所具有的運行原理，導致其所具有的保護作用無法得到發揮，不能及時找出和解決其中存在的風險問題，最終會因長時間的累積而出現大型故障及經濟損失[5]。

3 膠帶機堆煤保護裝置研制

在堆煤保護裝置的實際運行中會產生相應的問題，此時應當與煤礦的實際狀況相結合來繼續研制堆煤保護設備，如圖1所示。該裝置的外觀呈現為箱體構造，一側為活動擋板，且該擋板的底部是運用鉸鏈形式設計，其面向箱體的一側產生了一定的傾斜角度，促使箱蓋依靠活動擋板側來制作下護檐，并以此來對限位活動擋板進行支撐。活動擋板的對側應當加設托架，以有效地固定行程開關[6]。當產生堆煤問題時，煤塊會對活動擋板造成一定的擠壓作用，使其產生傾斜現象，擋板觸動行程開關的保護動作，進而停止運行。

堆煤保護箱的安裝主要有兩種狀況：一是當煤倉口配置有縱橫支撐梁時，應當將堆煤保護箱置于梁上，在煤研無法觸碰的部位將其進行固定，使其保持穩固，活動擋板的外側應當朝向膠帶機，同時與其運行方向保持平行；二是當煤倉口未配置支撐梁時，需要加設一個獨立的堆煤保護固定托架，并將堆煤保護箱置于其中，在安裝煤倉口時，應將堆煤保護箱配置于托架的一端，即固定于煤倉外的底板之上，并保證該保護箱活動擋板的外側與膠帶機相對，與膠帶機的運行保持平行[7]。堆煤保護原理如圖2所示。

圖1 箱體結構式堆煤保護裝置

圖2 輸送帶抽繩保護裝置原理圖

4 觸動式輸送帶抽繩保護裝置研發制作

該裝置的研制主要運用了機械化的原理，根據輸送帶產生的鋼絲繩外漏或者撕為條狀等問題時，則運行至回程時一定會出現向下拖掛的現象，在膠帶機頂部的輸送帶下部安裝一個豎立檔桿，并將行程開關安裝于檔桿后面，該開關連接到膠帶機的控制回路中，輸送帶受到磨損的膠皮或者輸送帶的鋼絲繩頭脫離之后將會觸碰到檔桿，導致檔桿產生一定的傾斜，借助于檔桿的重力影響來啟動行程開關，對控制系統實施有效地保護，使膠帶機停止運作，從而使檢修人員及時找出風險問題，并加以解決[8]。

5 結束語

在煤礦企業的安全生產中，膠帶輸送機是不可或缺的一個設備，對企業的經濟效益有著直接影響。配置完善可靠、與現場的實際狀況相吻合的保護設備，以確保膠帶機的正常運轉。本文依據現場的真實狀況來改良膠帶機保護裝置，可以使膠帶機更好地發揮作用，從而降低直至避免膠帶機事故的產生，為礦井的安全生產提供強大的保障。