呂玉龍

（陽泉煤業集團長溝煤礦有限責任公司， 山西 晉中 030600）

陽泉煤業集團長溝煤礦有限責任公司15127 工作面位于井田一采區，工作面設計走向長度為502 m，傾向長度為151 m，工作面回采煤層為15 號層，煤層平均厚度為4.87 m，工作面采用綜合機械化回采工藝。

15127 工作面回采期間主要利用運輸順槽安裝一部SSJ1200 型帶式輸送機進行煤矸運輸，采用雙電機驅動方式，電機功率為315 kW；由于該輸送機主要采用人工調節的張緊方式，工作面在前500 m 回采過程中發生四起輸送機事故，其中斷帶三起、電機燒毀一起，共計造成經濟損失達64 余萬元，通過事故調查發現，輸送機出現事故原因主要由輸送機帶張緊不合理造成，對此，長溝煤礦通過技術研究，對輸送機張緊裝置進行優化，力求保證輸送機安全穩定運輸。

1 輸送機傳統張緊裝置分析

1.1 固定式張緊裝置

1）固定式張緊方式按照張緊裝置功能可以分為絞車張緊、螺桿張緊兩種。絞車張緊裝置能夠適用于運輸距離長、運輸時間長，傾角小的地形，通常在輸送機下部安裝。

2）螺桿張緊裝置主要是利用螺旋桿來驅動滾筒，以此完成絞車張緊，適用于運輸距離短、運輸時間短、傾角大的地形，通常在輸送機機尾輪支架上安裝。然而這種張緊裝置很容易受螺桿長度、輪尾支架限制。螺桿及螺母是煤礦最常用的材料，制作難度低，成本低，在任何車間均可加工，而且該裝置占地面積小，非常適用于井下狹小空間。螺桿張緊裝置具有機械式張緊行程，能夠進行自鎖，非常適用井下惡劣的工作環境。

3）固定式張緊裝置安裝簡單、穩定性較高、占地面積較小、長時間工作的優點，但是由于張緊固定位置不能隨意改變，因此在運行時不能根據皮帶的運行情況進行調整。而且經過長時間高負荷運轉后，膠帶往往會出現開裂變形，而此時張緊裝置提供的張緊力不變，這就會導致皮帶工作阻力增加及膠帶下垂，甚至會造成皮帶出現打滑、跑偏、撕裂事故。井下工作人員只能根據自身經驗判斷是否調整皮帶張緊位置，一旦工作人員通過經驗判斷皮帶張緊力降低，采用人工方式對皮帶張緊位置進行調節，從而使皮帶恢復正常張緊力，這種方式不能及時有效的對皮帶下垂、打滑、變形進行矯正，導致皮帶發生故障。

1.2 可移動張緊裝置

可移動張緊裝置通過以下部件組成：重錘懸掛張緊裝置、重載小車張緊裝置組成。

1）重錘懸掛張緊裝置主要是通過導向滾筒及自身質量對皮帶張緊力進行調節，通過增大或減小重錘的質量來完成調節，這種調節方式具有調節范圍大、張緊行程長的特點。張緊滾筒通常安裝在輸送機下部，因此在實際生產中，工作人員很難觀察換向滾筒及膠帶的工作狀態，即使出現皮帶跑偏、皮帶磨損、滾筒磨損，也不會被工作人員及時發現，而且在實際生產中常常會有雜質、煤礦、矸石落入張緊滾筒內，從而使皮帶發生變形，嚴重時會造成皮帶撕裂，導致工作面全部停產，這是重錘懸掛張緊裝置的缺點。

2）重載小車張緊裝置能夠在復雜的地形使用，特別是在坡道較大的地形使用。該張緊裝置主要是利用重載小車在皮帶方向產生的分力來完成皮帶的張緊，工作人員可以通過調節載重的質量來完成張緊力的調節，非常適用于傾角較大、距離長、運載量大的工作面。

3）重錘小車可以利用張緊小車來實現皮帶的調節，其原理、結構、適用性與重錘懸掛相似，區別在于重錘懸掛通常安裝在皮帶的下部，而重錘小車安裝在皮帶尾輪后部。這樣在實際生產中不會有雜質、煤礦、矸石落入張緊滾筒內，避免了皮帶變形、撕裂，提高了皮帶的使用壽命，降低了滾筒的磨損。可移動張緊裝置的最大特點是能夠在皮帶運行時對皮帶的下垂度進行調節，防止皮帶在運行時發生皮帶跑偏、張緊力不足、滾筒拍帶的情況，只是調節過程需要人工改變重錘、張緊小車及重錘小車來實現，不能在大型皮帶上使用。

2 自動張緊裝置設計應用

2.1 自動張緊裝置結構

自動張緊裝置主要由張緊滾筒、張緊小車、鋼絲繩固定裝置、電動絞車、液壓泵站、蓄能器等部分組成，如圖1 所示。

圖1 帶式輸送機自動張緊裝置結構示意圖

2.2 自動張緊裝置工作原理

自動張緊裝置采用液壓缸自動調節裝置，在實際生產中，當皮帶張緊力變化后，液壓油缸內的液位會出現變化，此時安裝在內部的傳感器能夠及時監測到信號并將信號傳遞給液壓系統，活塞桿自動移動，完成對張緊力的調節。

2.3 自動張緊裝置優點

1）具有反應靈敏、待機時間長、穩定性高、調節速度快的特點，現在我國大型帶式輸送機上使用廣泛。

2）通過以上張緊裝置對比發現：固定式張緊裝置不能根據皮帶的運行情況對張緊力進行調節，對皮帶的正常使用具有一定的威脅；可移動張緊裝置能夠產生恒定的張緊力，自動張緊裝置利用液壓系統能夠有效的避免以上兩種張緊裝置的缺點，實現對皮帶的自動調節，非常適用于煤礦大型帶式運輸機，具有智能化、長距離、大功率的優點。

3 結語

15127 工作面回采至500 m 處時對帶式輸送機張緊裝置進行優化，截止2019 年5 月工作面已回采到位，通過4 個月實時應用觀察發現，自動張緊裝置對輸送機保護動作靈敏可靠，當輸送機運輸物料不均或運輸重質量物料時，自動張緊裝置能夠在3 s 范圍內及時進行輸送機張緊調整，保證輸送帶具有合理的張緊力，工作面在后期回采中未發生一起因輸送機張緊不合理，出現輸送機斷帶等事故，保證了輸送機運輸安全，取得了顯著應用成效。