掘進后配套帶式輸送機防縱撕保護研究現狀及技術應用

張超

摘 要：目前，帶式輸送機在我國煤礦生產中應用比較多，它是一種長距離的、連續化的運煤設備，在現在的煤礦生產中起主要作用。本文先分析了帶式輸送機縱向撕裂的現象和原因，又從深層次研究了帶式輸送機防縱向撕裂保護的基本原理，并根據這些原理提出幾種行之有效的防縱撕保護的技術和方法，最后展望了帶式輸送機防縱撕保護技術的發展前景和趨勢。

關鍵詞：帶式輸送機;縱向撕裂保護;原因分析;發展趨勢

0引言

一般帶式輸送機具有以下優點：連續輸送速度快、工作效率高、自動控制方便等。然而，輸送帶是用橡膠來連結鋼絲繩的，由于橡膠的強度很低。所以在輸送帶工作過程中，會發生煤塊卡住輸送帶，進而使輸送帶發生縱向撕裂的事故。一般功率較大的帶式輸送機工作速度很快，一旦發生事故，易導致整個輸送帶系統的癱瘓，給企業帶來重大的經濟損失。

1.帶式輸送機縱向撕裂的現象和原因

（1）物體割傷：這種現象一般發生在輸送帶的下部，如果有帶尖角的硬質物體縱向長度大于輸送帶，物體易橫在輸送帶的下部，以至把輸送帶割傷;

（2）在輸送帶通過漏煤眼漏煤時，某些小尺寸物體易跟隨落入漏煤系統。一旦這些下落的物體卡在輸送帶上的漏煤眼處，物體的尖角對輸送帶的沖力很大，最終會把輸送帶從縱向撕裂;

（3）鋼絲芯撕裂：如果輸送帶長時間處于巨大的沖擊力下，容易把鋼絲芯撕裂。這時由于輸送帶承受磨、壓、折和拉等強烈外力，鋼絲芯會從某個接頭處發生斷裂，隨著輸送帶的繼續運行，斷裂處磨損越來越嚴重處，若斷裂長度足夠長，就會被可能卷入滾筒和托輥中。同時輸送帶還在運轉，鋼絲芯就會被抽出，發生縱向撕裂;

（4）輸送機長時間工作后，如果托輥突然發生跳起的現象，它會卡在托輥架中，把輸送帶割傷;此外，如果托輥架的使用周期較長，它會發生一定的變形，甚至發生銹蝕，這時托輥也會從膠帶架上掉落，把輸送帶割傷，隨著運轉時間的增長，輸送帶割傷處上口會越來越大，進而發生撕裂現象;

（5）物塊堵塞發生的撕裂：這種現象也常發生在輸送帶下部。有時大尺寸的物體會卡在側槽和輸送帶中間，再加上巨大的擠壓力，輸送帶就會被撕裂。此外，如果輸送帶上的物體較多時，輸送帶受到的壓力也會增大，以至堵塞輸送帶，再經過摩擦作用，把輸送帶撕裂;

（6）輸送帶發生偏移：帶式輸送機在工作時，容易發生偏移現象，一旦偏移角度過大，輸送帶的一側會積累很多褶皺，輸送帶的縱向受力不均，當輸送帶兩側受力的差值超過輸送帶能承受的力度時易發生撕裂現象。

2.帶式輸送機方縱向撕裂保護的基本原理

這里主要分析防縱撕保護傳感器的工作原理。工作原理一共有兩類：第一類是把防縱撕保護傳感器放在兩層輸送帶中間，一旦輸送帶發生縱撕現象，煤塊就會掉落下來，碰到傳感器，防縱撕保護傳感器自己就能衡量撕裂的程度;第二類是把防縱撕保護傳感器放在輸送帶的兩邊，再把傳感器用鋼絲繩連結起來，一旦輸送機發生縱撕，鋼絲繩會馬上掉落下來，傳感器收到拉扯，防縱撕保護傳感器就會測量處撕裂的程度。

3.帶式輸送機防縱向撕裂的技術和方法

帶式輸送機的縱撕是能夠預防的，主要的預防方法有以下幾種：

（1）第一點是要在根本上想辦法。一般要防止小塊雜物和大塊雜物意外的掉入運煤系統，這方面工作主要依靠外部的煤炭采掘隊來完成。此外，為了達到防止大塊雜物掉進運煤系統里，需要在漏煤眼處裝上擋板，用擋板把大塊雜物篩出運煤系統。

（2）參考現有煤礦的運煤技術，可以在漏煤眼的前后30m處的輸送帶間鋪上隔板，這樣能夠防止大塊雜物卡輸送帶和托輥架之間，從而降低了大塊雜物造成縱撕事故的風險。

（3）可以安裝防縱撕保護傳感器。防縱撕保護傳感器在帶式輸送機的使用中十分重要。防縱撕保護傳感器的主要作用有：一旦輸送機有縱撕事故出現，防縱撕保護傳感器會馬上做出反應，及時把故障的信號反饋到輸送機的自動控制系統中，輸送機會馬上停機并做出報警反應。這種防縱撕保護傳感器能夠有效的避免輸送帶的縱向撕裂，避免事故的發生，減少損失。

（4）有必要在易發生漏煤的漏煤眼處加派人手進行實時的檢測，一旦發生意外狀況要及時向上級匯報并做出有效的措施。

（5）從本人的實際經驗來說，運用防撕裂網的膠帶能夠有效的避免輸送帶的縱向撕裂， 防撕裂膠帶提升外部帶有防撕裂網，其防撕裂能力和使用壽命大大增強。根據其在運輸機上的拉力不同，所需要的防撕裂網數量也不一樣。運輸量越高，拉力越大，運輸距離越遠，那么其所需要的防撕裂網數量就越多。防撕裂膠帶芯提升帶的內部采用了優質鍍鋅鋼絲制成的，而外部則是采用了優質的天然橡膠，這不僅包括上下覆蓋膠，也包括邊膠和芯膠。本來其耐磨度和拉力就比較高，外部再加上防撕裂網可謂是如虎添翼，由于有了防撕裂鋼網，那么一次所能帶動的煤、巖石量就比較多，運輸量就比較大，其運輸成本大大降低。

無論大塊或小塊的尖銳雜物一碰到防撕裂網，就會受到很大的前進阻力，阻力足夠大后，雜物就會因碎裂粉碎后從輸送帶上掉落下。所以，條件允許的煤礦有必要采取這種方法，加大防撕裂網的使用。

（6）最后，要安排機電維修工定期在輸送設備周圍巡邏，如果出現托輥或托輥架變形損壞的情況，要馬上進行維修或更換，防止更嚴重的縱撕事故發生。

4.帶式輸送機防縱撕技術的發展趨勢

縱觀這幾年國內外輸送帶防縱向撕裂技術研究的現狀，我們采取了上述的主要技術。但是因為輸送帶的組成結構比較復雜，并且長期處于不好的環境下，輸送帶易出現縱向撕裂的情況，所以現今的防輸送帶縱向撕裂保護技術夠不夠全面和系統化。因此，防縱撕保護技術應該有以下的發展趨勢：

（1）提前縱撕保護技術。絕大多數縱撕事故都由于長條形或大塊異物在裝載點處卡住而引起，因此，防止發生縱撕條件的形成，或者某個縱撕條件形成時，便及時監測出并實施保護，便可防止縱撕事故的發生、擴大。如在裝料處安裝電磁除鐵裝置，遇有鐵類雜物在輸送帶上即可將其吸起;在入料口增設擋料的鋼格篩、吐料口使用往復式或振動給料機，取代閘門式漏斗，防止大塊物料落入;在輸送帶中設計電子感應層，一旦被異物刺入，即有信號反饋而引起停機;采用有效手段，一旦有異物刺穿輸送帶、或有大塊異物卡在裝載點處，便及時可靠地發出信號實施保護。它利用特種光感攝像機對皮帶表面進行拍攝成像，通過結構光束在皮帶表面呈現一條與皮帶表面完全符合的輪廓線，利用圖像實時算法對拍攝圖像中的輪廓線變化進行判斷。該檢測設備用機器視覺技術，同時引入輔助結構光輪廓線，實現對膠帶表面的各種損傷進行實時的識別和判斷，并根據判斷結果進行報警處理或停機處理。

（2）研制新型的防撕裂輸送帶。從根本上來說，輸送帶縱向撕裂的主要原因是鋼絲芯強度太低，無法抵抗強烈的外界壓力，易導致縱向撕裂的發生。因此，我們需要研制和開發韌性好，強度高，抗縱向切割能力高，成本低的新型材料，這樣才能從根本上防止輸送帶縱撕的現象。有的企業從外國引進先進的設備，在實際生產中效果比較好。

5.結語

由于我國是煤炭大國，煤炭產業一直以來都是重點行業，煤炭企業也正快速發展。隨著煤炭帶式輸送機使用的增多，輸送帶縱向撕裂保護的技術也需要同步加強，這樣才能適應煤炭生產的需要。所有，我們需要在技術層面想辦法，深層次的開發質量更好、強度更高的材料，同時也需要深入研究技術手段的運用研究，為安全高效生產提供技術支撐。

參考文獻：

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