礦用帶式輸送機安全管理技術措施應用

喬 楠

（晉能控股煤業集團北辛窯煤業有限公司， 山西 忻州 036702）

引言

帶式輸送機是煤礦采掘工作面重要運輸設備，具有結構簡單、操作方便以及運輸能力大、實用性強等優點，它主要通過滾筒與輸送帶摩擦提供動力源，帶動環形輸送帶運動，達到運輸物料的目的；在實際運行過程中若對帶式輸送機管理維護不當，很容易造成輸送機故障，常見故障現象主要為輸送機跑偏、撕帶、電機燒毀、倒架等。長距離帶式輸送機一旦出現故障后，易導致輸送機運行穩定性失調，輸送機運輸效率降低，而且很可能出現傷人事故。本文以北辛窯礦2102 巷安裝SSJ-800 型帶式輸送機為研究對象，對巷道前期掘進過程中帶式輸送機主要存在的問題進行分析，并根據掘進現狀采取了若干項安全管理技術措施。

1 2102 巷概述

晉能控股煤業集團北辛窯煤業有限公司2102 巷位于11 采區，標高1 003.5～1 100.5 m；西鄰+1040 m回風巷。8102 工作面兩條順槽呈近東西方向布置，切眼呈近南北方向布置[1-2]。

2102 巷走向長度854 m, 巷道掘進煤層為2 號，可采范圍平均煤厚5.92 m，斷面規格為寬×高=4.2 m×3.5 m，煤層平均傾角20°；煤層厚度變化不大，以暗煤為主，次為亮煤，含鏡煤條帶，瀝青光澤。煤層結構復雜，煤層中含2～4 層夾矸，夾矸厚4～10 cm，夾矸的巖性以泥巖、灰黑色炭質泥巖為主，煤層頂底板巖性如表1 所示。

表1 2102 巷掘進的2 號煤層頂底板巖性

2102 巷采用機械化掘進工藝，采用EBZ260 型掘進機進行掘進，單茬掘進深度為0.8 m，工作面內安裝一部SSJ-800 型帶式輸送機與盤區帶式輸送機搭接進行聯合出煤，截止目前巷道已掘進450 m。

2 巷道掘進前期運輸現狀及問題分析

2.1 巷道掘進前期運輸現狀

在前期掘進過程中由于巷道掘進煤層結構復雜，煤層內含多層夾矸，在巷道掘進后產生大量煤矸，導致在運輸過程中輸送機磨損嚴重，同時由于對帶式輸送機在日常運行過程中安全管理措施不到位、設備配套裝置老化落后等，導致輸送機在前期運行過程中存在很多問題，嚴重威脅著巷道安全快速掘進；通過現場統計發現，在2102 巷前期掘進過程中帶式輸送機因跑偏、斷帶導致輸送機故障共計14 起，設備維修費用達32.4 萬元。

2.2 主要存在的問題

1）輸送機跑偏。巷道在前期掘進過程中運輸的煤矸含大量矸石，矸石體積大，在運輸時矸石對輸送帶磨損嚴重，而且經常出現矸石卡塞輸送帶現象，致使輸送帶在運行時出現失穩，造成輸送帶出現跑偏現象；同時原帶式輸送機安裝防跑偏托輥控制輸送帶跑偏現象，傳統防跑偏托輥自動化水平低、故障率高，起不到有效的防跑偏效果。

2）電機燒毀。2102 巷在前期掘進過程中共計發生3 起40 kW 電機燒毀事故，通過現場綜合分析，主要有以下幾方面原因：輸送機安全管理不到位，檢修人員未能定期對電機內部結構損壞情況以及潤滑情況進行檢查；帶式輸送機運輸煤矸量大，特別是當大塊矸石卡塞輸送機時造成輸送機負荷加大，導致電機燒毀。

3）輸送帶撕帶。2102 巷掘進前期共計發生6 起撕帶事故，撕帶總長度為112 m，經濟損失達13.2 萬元；通過分析輸送機出現撕帶原因主要有以下幾方面，撕帶保護裝置落后，輸送機出現撕帶后未能及時進行停機，導致撕帶范圍擴大；輸送帶在運行過程中張緊度不合理，輸送帶松弛時出現輸送帶上飄、跑偏等現象，輸送帶過緊時輸送帶負荷大，出現撕裂現象。

3 帶式輸送機安全管理技術措施

為了保證帶式輸送機后期安全穩定運行，降低帶式輸送機故障率，決定從安全管理、設備優化改進兩方面提高輸送機安全性能。

3.1 輸送機安全管理

1）每班因安排專人對帶式輸送機托輥、皮帶磨損情況進行檢查，發現托輥變形、斷裂時必須及時更換；發現輸送帶磨損嚴重或者有鋼芯外露時應及時更換輸送帶。

2）定期對帶式輸送機電機軸承變形情況以及潤滑情況進行檢查，發現電機軸承出現變形時必須及時更換，定期對機腔內添加潤滑油。

3）由于輸送機在運輸物料時產生振動現象，導致輸送帶中心線與頭尾滾筒軸線不垂直，從而造成輸送帶受力不均，出現斷帶、跑偏現象，所以應定期調整輸送機安裝偏角，確保輸送帶中心線偏角小于3°。

4）施工單位因健全輸送機檢修制度，每月必須定期對輸送機進行檢查維修，每次對檢查維修的問題建立臺賬，輸送機在日常運行過程中根據檢修臺賬加強安全管理。

5）煤礦應加強對帶式輸送機操作人員、檢修人員進行專業培訓，提高作業人員業務水平，在日常管理中能夠及時發現問題并及時處理，從而降低輸送機故障率。

3.2 設備優化改進

3.2.1 安裝電控糾偏裝置

1）為了提高帶式輸送機糾偏效果，以及糾偏自動化水平，決定對原帶式輸送機糾偏裝置進行優化改進，安裝一套自動糾偏裝置。該裝置主要由防跑偏檢測裝置和糾偏裝置兩部分組成，其中防跑偏檢測裝置主要由托輥、傳動齒輪、傳感器、復位彈簧等部分組成，糾偏裝置主要由蝸輪蝸桿、電機、錐形側輥等部分組成，如圖1 所示。

圖1 自動糾偏裝置示意圖

2）帶式輸送機在運輸過程中一旦出現跑偏時通過防跑偏檢測裝置及時將跑偏信號傳送至糾偏裝置，然后通過電機控制蝸輪蝸桿實現對跑偏輸送帶進行調偏。

3.2.2 安裝液壓自動張緊裝置

在2102 巷前期掘進過程中，對帶式輸送機主要采用人工控制張緊，人工控制方式不僅勞動作業強度大、效率低，而且張緊調校精度低，所以決定對帶式輸送機安裝一套自動張緊裝置，該裝置結構如圖2 所示。

圖2 帶式輸送機液壓自動張緊裝置結構示意圖

帶式輸送機在運輸煤矸時張緊裝置中的重力感應裝置自動檢測運輸煤矸質量，然后自動對輸送帶進行張緊控制，確保輸送帶始終具有合適的張力，與傳統人工張緊相比，液壓自動張緊裝置具有自動化水平高、張緊勞動作業強度低、張緊精度高等優點。

3.2.3 安裝大塊煤矸篩檢裝置

1）為了避免大塊矸石造成輸送帶撕帶、跑偏現象，在帶式輸送機機頭位置安裝一套大塊煤矸篩選裝置，該裝置主要由激光發射器、接收器、PLC 控制器、聯鎖開關等部分組成；激光發射器、接收器分別安裝在H 架兩側，安裝高度為0.4 m，PLC 控制器分別與接收器、聯鎖開關連接。

2）當帶式輸送機運輸的煤矸塊高度達0.4 m 時，煤矸阻擋住激光發射器發出的連續紅外線，此時接收器及時將信號傳送至PLC 控制器內，通過控制器控制作用實現聯鎖開關對輸送機電機閉鎖停機[3-5]。

4 結語

截止2021 年2 月15 日2102 巷已掘進到位，通過對巷道內SSJ-800 型帶式輸送機采取若干項安全技術措施后，巷道在后期掘進過程中未出現帶式輸送機斷帶、跑偏以及電機燒毀事故，全年可節約輸送機維修費用30 余萬元，保證了巷道快速掘進，大大提高了掘進巷道運輸效率。