礦用刮板輸送機鏈條故障及預防措施

郭 倩

（晉能控股煤業集團塔山煤礦，山西 大同 037031）

引言

礦用刮板輸送機是煤礦井下采掘工作面重要設備之一，刮板輸送機主要負責采掘工作面煤矸運輸，刮板輸送機投入使用后大大提高了工作面煤巖裝卸效率，降低了勞動作業強度，所以保證刮板輸送機安全穩定運行，對提高工作面采掘效率具有重要意義。但是在實際煤礦井下生產過程中由于受刮板輸送機安裝質量、管理維護水平、地質條件以及運輸煤巖性等影響，刮板輸送機經常出現故障，其中刮板機鏈條故障是最常見的故障之一。一旦刮板輸送機出現鏈條，故障能夠及時快速處理顯得十分重要。

1 刮板輸送機鏈條故障分析

1.1 刮板輸送機結構

礦用刮板輸送機主要由機頭、電機、減速機、刮板、刮板鏈、齒輪、溜槽、尾輪、護軸板等部分組成，目前刮板輸送機采用雙鏈結構，刮板輸送機電機、減速機帶動機頭齒輪轉動，從而帶動刮板鏈環形運動，進行煤矸運輸；在整個運輸過程中刮板鏈起著重要作用，一旦刮板鏈出現故障時，輸送機無法進行運輸，所以有效解決輸送機鏈條故障，對輸送機安全穩定運行具有重要意義[1]。

1.2 刮板鏈故障分析

1.2.1 斷鏈故障

斷鏈故障是鏈條故障之一，斷鏈故障原因主要有鏈條在運輸煤矸石中鏈條與溜槽之間存在大塊煤矸卡塞，導致鏈條運行時阻力加大，出現斷鏈；鏈條使用周期長，導致鏈條局部變形，鏈條與齒輪、溜槽之間磨損加大，鏈條接口變薄，長期使用加劇鏈條磨損，出現斷鏈；刮板輸送機在運輸煤矸石出現超載現象，導致刮板鏈張拉負荷超過設計負荷，造成刮板鏈變形、斷鏈；采掘工作面在裝煤過程中大塊煤矸對刮板鏈產生撞擊作用，刮板鏈產生剪應力，在鏈條圓環處會產生較大的開口，從而導致斷鏈。

1.2.2 卡鏈故障

卡鏈故障指的是輸送機在運行過程中突然刮板鏈停止運動，造成卡鏈故障原因主要表現有刮板鏈底部存在底煤或煤矸石，鏈條在運行時矸石對鏈條軸點進行卡塞，導致鏈條無法運動；操作人員操作不當，刮板輸送機未能及時停機，導致輸送機動力不足，造成刮板鏈與齒輪之間卡塞；刮板輸送機鏈條與齒輪之間出現對口錯位現象，導致煤矸卡入輸送機齒輪或刮板之間出現卡鏈現象。

1.2.3 掉鏈故障

刮板輸送機在運行過程中一旦出現刮板鏈張緊不足時，刮板鏈無法與齒輪之間完全咬合，很容易出現掉鏈現象，主要原因表現有刮板鏈使用時間長，在長期拉力作用下刮板鏈出現變形拉長，導致刮板鏈與齒輪之間無法正常咬合；刮板輸送機在安裝時安裝不到位或安裝質量不合格，造成刮板鏈在運行時產生較大的離心力；在煤矸運輸過程中煤矸落入齒輪上，造成齒輪無法咬合刮板鏈。

2 刮板鏈故障維修方法

2.1 斷鏈故障維修方法

1）一旦發現斷鏈故障時必須立即停機檢查并及時處理，發現輸送機機頭出現伸縮時，應調整機頭位置使刮板鏈能夠正常對接；若輸送機機頭未出現伸縮時，通過反轉電機使刮板鏈進行對接，在對接刮板鏈時必須保證對接長度，若斷鏈距離較長時必須添加刮板鏈，若距離較短時直接對接，對接后必須保證刮板鏈具有適宜的張緊度。

2）刮板輸送機在運行過程中出現卡鏈時，必須立即停機，防止電機負荷加大導致電機燒毀；停機后由專業的檢修人員檢查刮板鏈，確定鏈條卡塞位置，并進行處理；若因輸送機內部結構損壞如刮板鏈磨損、齒輪缺失、軸承變形等，必須拆卸刮板輸送機，對損壞零部件進行更換。

3）刮板輸送機出現掉鏈故障后雖然輸送機能夠正常運轉，但是輸送機無法正常運輸煤矸，此時應停機檢查并進行處理；若發現齒輪與鏈條之間不共面出現掉鏈時，采用專用工具進行調整即可；若發現鏈條過長，鏈條松弛時直接縮短鏈條即可，若發現鏈條與異物卡塞時清除掉異物即可[2]。

2.2 鏈條故障預防措施

為了提高刮板鏈運行周期，降低刮板鏈故障率，需對刮板鏈采取合理有效的故障預防措施，具體措施如下：

1）定期更換損壞的刮板鏈。由于刮板輸送機安裝環境特殊，輸送機安裝地點粉塵濃度大且存在大量煤矸，導致刮板鏈磨損嚴重，所以定期對磨損嚴重的刮板鏈及時更換，避免刮板鏈磨損嚴重出現斷鏈以及掉鏈等故障。

2）清理刮板輸送機異物。刮板輸送機在運行過程中應安排專人對溜槽底部、機頭處以及刮板鏈下部檢查是否存在異物，防止異物卡塞造成刮板鏈磨損嚴重以及卡鏈、斷鏈現象。

3）提供合理張緊度。由于刮板鏈張緊度直接影響著刮板輸送機的運行效率，刮板鏈張緊不足很容易出現掉鏈現象，刮板鏈過緊增加鏈條載荷，很容易發生斷鏈現象，而傳統采用人工緊鏈時勞動作業強度高、精度低、危險系數高；所以可采用液壓緊鏈裝置進行張緊，該裝置主要由液壓油缸、緊鏈臂、伸縮桿、固鏈器等部分組成，如圖1 所示[3]。該裝置在緊鏈時將刮板鏈兩端分別固定在固鏈器兩側，然后通過液壓油缸控制液壓伸縮桿伸縮帶動刮板鏈進行對接，液壓緊鏈裝置具有緊鏈效果好、安全系數高、張緊精度高等優點。

圖1 液壓緊鏈裝置結構示意圖

4）控制刮板輸送機裝卸量。由于采掘工作面施工過程中刮板輸送機裝巖量過大時輸送機運行負荷加大，刮板鏈處于高負荷狀態，從而很容易出現斷鏈，所以應控制輸送機裝卸量。

5）加強檢修維護力度。采掘隊組應定期對刮板輸送機進行檢修維護，其中刮板鏈應作為主要檢修項目，檢修內容主要包括刮板鏈磨損情況、刮板鏈使用周期、刮板鏈運行狀態等，發現問題及時處理，檢修單位必須建立好檢修臺賬。

3 實際應用效果分析

塔山煤礦為千萬噸大礦，煤礦設計生產能力為2 500 萬t/年，煤礦井下共計布置若干個綜采工作面及掘進工作面，其中綜采工作面內安裝1～2 臺刮板輸送機。根據機電部數據統計發現，2020—2021 年期間井下共計發生刮板輸送機鏈條故障19 起，影響回采時間達12.7 h，設備維修費用達43.8 萬元；2021 年機電部對井下刮板輸送機鏈條采取合理有效的故障預防措施后，全年刮板輸送機鏈條故障率下降了87%,刮板輸送機維修費用減少至12.4 萬元，有效保證了綜采工作面安全高效回采，措施應用取得了顯著成效。