論煤礦運輸設備帶式輸送機應用

＊胡瑞琴

（山西文龍中美環能科技股份有限公司 山西 030021）

前言

帶式輸送機是一種連續式運輸裝置，它具有大運量、低成本、適用條件廣的優勢，可實現自動控制，并可以進行遠程監控。國內煤炭行業普遍采用帶式輸送機運輸，其工作效率和使用狀況直接關系到礦井的安全和效益。如果帶式輸送機在使用過程中出現了煙霧、跑偏、撕裂、堆煤等故障問題，不但會使帶式輸送機的工作效率下降，而且會對礦井正常生產產生不利的影響，甚至會導致嚴重的事故，危及工人的生命安全。在礦井生產中，傳統的帶式輸送機故障監控大多是手工操作，而對帶式輸送機的故障和事故的處理大多是事后處理，不能保證礦井的安全。為了對帶式輸送機的故障進行實時監測，需要對其進行及時的故障分析，進而保證其安全可靠運行。

1.煤礦作業中帶式輸送機運輸設備的重要作用

帶式輸送機的結構較為復雜，由機架、動力裝置、傳送帶等組成，在運轉過程中，依靠摩擦、驅動動力進行工作。其輸送能力強、能耗低、穩定性好，因此被廣泛地應用于礦井煤炭運輸。然而，在使用過程中，往往會出現膠帶跑偏、打滑等故障，而一旦出現此類故障，不僅會影響到礦井的生產效率，而且還會損壞輸送帶，減少了它的使用年限，加大了礦井的設備經濟支出。有時甚至會導致生產事故，對礦井產生不利的影響。為此，煤礦應加強對煤炭運輸設備的檢修，采取預防與控制相結合的措施，降低設備的失效，保證輸送設備的安全、穩定，保證礦井的生產和運輸工作的正常進行。

2.煤礦運輸帶式輸送機的工作要點

煤礦帶式輸送機是以提升煤炭任務為主，其運轉過程中必須考慮巷道傾角。一般情況下，地面帶式輸送機只能用于水平方向或者小范圍的傾斜，當傾斜角超過15°時，會影響到帶式輸送機的正常工作，當傾斜角超過17°時，傾角較大，容易導致物料下滑。由于礦井的地質條件不是很好，很多地方都是坑坑洼洼的，因此給帶式輸送機的安裝工作帶來了困難。據了解，大多數煤礦帶式輸送機采用流水式輸送機，對一些散裝煤，帶式輸送機具有良好的輸送和回收效果。煤炭帶式輸送機包括：膠帶、機架、驅動機構、清掃機構、張力機構等。其輸送速率比較適中，不會影響到煤礦工人的作業。連續輸送量很大，動力較低。該設備結構簡單，噪聲低，危險性低，與其它自動設備相比更為安全、便捷。盡管帶式輸送機的安全性很高，但仍然無法擺脫傳統機械結構的影響，而且一旦發生失控問題，將會耗費很多的時間和努力。當維修難度大到一定程度時，會造成礦井的停頓或癱瘓，因此，在礦井作業中，突發事故仍然是一個亟待解決的問題。

3.煤礦運輸設備帶式輸送機應用

(1)煤礦運輸設備帶式輸送機應用中的常見故障分析

①輸送帶跑偏

根據輸送作業的實際需要，適用于在礦井中堆放密度小于1.67t/m3的材料，以及不能高于60℃的材料。帶式輸送機在輸送過程中，輸送帶跑偏是很常見的，隨著時間的推移，輸送帶磨損嚴重，容易產生摩擦著火問題（輸送帶和滾簡），對礦井安全生產帶來不利的影響。輸送帶跑偏是由于安裝工人的專業水平不高，輸送帶質量不合格，清潔裝置的故障，導致輸送帶的受力不均勻引起的，嚴重影響煤礦的安全生產。

②輸送帶斷裂

由于礦井作業工作量比較大，且帶式輸送機連續運輸，運轉周期比較長，導致了橡膠表面的磨損問題比較嚴重，嚴重地影響到了帶式輸送機的正常運轉。在輸送帶超過極限的情況下，膠帶內的鋼絲繩芯容易腐蝕、斷絲，在某種程度上會使膠帶的韌性、強度下降，如果遇到大且尖銳的物體，容易劃傷輸送帶，出現膠帶斷裂的問題。輸送帶質量檢驗不合格也是導致輸送帶斷裂的主要原因，加之其老化嚴重，影響了礦井的安全生產。

③滾簡損壞

在煤炭運輸中，其最根本的特征是焊縫上的裂紋（表面裂紋）、硫化包膠失效脫落、滾簡翻蓋斷裂等，這些都會對帶式輸送機的運行產生直接的影響。在產品質量設計上，一些廠家為牟取利益，使用劣質材料，導致產品密封性能不合格；機床的總體裝配設計不完善，生產工藝有缺陷，滾簡端蓋容易開裂，維修保養工作不完善，不合理的使用周期，都直接影響了滾簡的使用。

④聲音異常

由于煤炭運輸受環境的影響，在輸送煤炭資源時，應從驅動裝置、傳動滾筒、改向滾筒等幾個方面考慮到設備的故障，特別是噪聲較小、蜂鳴聲較大，給帶式輸送機輸送工作造成了一定的障礙。在帶式輸送機工作時，軸承損壞、聯軸器（馬達和減速機）、軸承磨合、機組偏移、托輥鋼管（軸承中心與外周中心不協調）都會導致聯軸器產生噪聲，從而影響到運輸工作的實際進度。

(2)煤礦運輸設備帶式輸送機應用故障處理對策分析

①預防跑偏現象

為了防止帶式輸送機的跑偏，必須從安裝和調試開始，提高輸送帶的安裝質量，保證輸送效率。在安裝前，重點關注傳送帶安裝中心線、機頭安裝位置，并進行標準工序記錄[1]。在安裝時，應遵循“近與遠、先內后外”的原則，以保證礦井的運輸功能，例如：在機尾裝置、卷帶裝置、機頭傳動裝置運行前，根據標記點的特定方向，使機頭、機尾、滾簡軸線保持在同一水平（“橫、平、豎、直”原則）。在膠帶安裝完畢后，做好膠帶的調試工作，并在線上觀察帶式輸送機的運行狀態（及時發現問題），確保帶式輸送機運輸的安全工作。

②調整托輥組位置

在帶式輸送機的操作中，托輥機構的定位是非常關鍵的。如果帶式輸送機在運行過程中出現了偏移，則可調整其具體位置，從而矯正其偏差。在安裝帶式輸送機時，可以將兩側的安裝孔加工成長孔，便于日常調整。在具體的調校過程中，應該根據輸送帶的偏轉方向，使它的另一面沿傳送帶前進的方向前進。如果帶式輸送機在上坡時有偏移，應將托輥的下部調到左側，并使上部的位置向右移動。

圖1 托輥組調整方法

③調整滾筒位置

圖2 滾筒的調整

在帶式輸送機運轉中出現跑偏的情況下，可以通過對帶式輸送機安裝的改向滾筒位置和驅動滾筒位置的調節來防止輸送帶跑偏。單機一般會安裝2～5個滾筒，在對帶式輸送機改向滾筒和傳動滾筒的實際調節中，其具體的調節方式與托輥定位法基本相似[2]。如果帶機頭部分的輥子有右邊的跑偏，可以用左邊的支座或右邊的右邊的支座來調節。相反，如果機頭部滾筒發生左邊的偏移，可以通過將右邊的支承架或左邊的支座向后移來調節。如果帶式輸送機機尾的滾筒發生了右邊的偏轉，則需要將左邊的支座向后移動或向左移動。如果帶式輸送機尾端滾筒發生左向移動，應向后移動或向右移動。在實際操作中，在調節改向滾筒和傳動滾筒的位置時，要在基本確定其安全位置后，反復地調整特定的位置，直至帶式輸送機達到最優狀態。

④安裝調心托輥組

調心托輥的種類很多，常用的有立輥型、中間轉軸型和四連桿調心托輥。在日常使用中，如果使用的是一種具有較小的雙軸式帶式輸送機，可以防止輸送帶跑偏，如果使用的輸送帶總長度太長，會對帶式輸送機的壽命造成影響，增加帶式輸送機的運轉費用。

⑤注重維修工作

針對上述煤礦運輸裝備帶式輸送機的實際問題，可以加強維護工作的保障，建立獨立的運輸設備養護機構，加強內部人員的機械管理意識，并做好相應的預防處理，防止出現運輸事故和漏洞[3]。針對皮帶斷裂的問題，檢修人員應在輸送帶斷裂前，對輸送帶進行張緊拉力調節，使其達到適當的彈性，并對不合格的膠帶進行處理（增加防護），防止出現斷裂故障；維修人員可以根據整個運輸系統的裝配方案，改進輥子的設計強度，例如：在輥子的端帽上加一個保護件，并防止機器長期超負荷運轉，并對其進行檢查和維修（檢查滾壓裝置和緊固裝置的松緊）。

⑥緩解異聲現象

煤礦運輸設備的帶式輸送機異常噪聲是由托輥組、聯軸器、傳動鼓、減速器故障引起的，通過預防、檢測和維修工作可以解決實際問題。在煤礦運輸作業中，調節各支座的相對位置，并對支座進行固定，以防止因支座斷裂而產生的聲音。根據托輪的使用狀況，更換雙槽式的軸頭（托輥的中心線與皮帶水平線之間的距離為30cm），以防止噪音（托輪與帶式輸送機的摩擦）。對于聯軸器的磨合問題，進行清洗、潤滑和防護工作，可以有效地防止異音，同時也會對各部件的組合產生一定的影響。

⑦機體發熱的處理

首先要對帶式輸送機的電源進行檢查，若電源品質不佳，將造成帶式輸送機的電流失穩，嚴重影響帶式輸送機的工作。提出了使用示波器進行電力系統的狀態評價，并注意是否存在諧波。其次，重點是對堆煤的感應器進行檢查，并根據實際情況進行檢修和修復[4]。要對電動機的性能進行檢測，測量評價功率的工作電壓，以防止電動機出現缺相。若電動機有“嗡嗡”的異響，應立即對其進行檢測。最后，要定期組織維修人員對帶式輸送機的傳動機構進行檢查，及時進行潤滑油的更換，并進行維修。另外，帶式輸送機使用的電機品牌、型號、質量要盡可能地統一，充分發揮協調的特性，保證設備使用的一致性。

4.提升帶式輸送機運輸效能的幾點優化建議

(1)維持運轉時間，避免機能損失

在煤炭運輸過程中，由于帶式輸送機的承載能力太大，導致其部件之間容易發生摩擦和過損，因此，必須充分利用有效的運行時間，以保證其高效率地運送作業，以減少資源的浪費。以0.6Mt/a井型為例，以年作業330d日運輸16h為指標，綜合考慮帶式輸送機的運行時間和運行要求，做好帶式輸送機的運量控制效益（重視運輸穩定性和控制性）[5]。斜井掘進方法以斜長420m，斜角19°作為運輸巷，采用大斜角運輸，保證作業時間平穩，重視場地利用，擴大帶式輸送機輸送距離，保證運輸效益和維護效益。

(2)縮減故障范圍，保障運轉效能

從煤炭輸送設備帶式輸送機故障的原因來看，帶式輸送機正常運行的主要原因是設備合格率、安裝調試、維修和檢查。為了提高礦井的運輸效率，采用高質量的生產設備可以起到事半功倍的作用，同時也是減少運輸故障率的切實保證。嚴格遵守帶式輸送機的技術規范，并根據使用說明書進行裝配和調試。依據傳送帶的實際情況，制訂檢修工作計劃，及時檢查刮板、輸送帶、動力裝置、電氣控制、保護裝置，提高煤炭運輸效率。

5.結束語

總之，使用帶式輸送機，不僅提高了煤礦的采掘和運輸效率，而且還大大減少了煤礦的危險性。盡管帶式輸送機有防護措施，但是在高負載運行狀態下，仍然存在著許多問題。因此，為了保證帶式輸送機在使用中的安全、可靠，我們必須嚴格遵守技術和操作規程。在帶式輸送機突發故障時，應采取科學、嚴謹的檢修措施，以確保帶式輸送機及礦山工作的正常運轉。