斜井帶式輸送機重載啟動困難原因分析及解決辦法

康克全

甕安縣天一礦業有限公司 貴州黔南州 550400

鹽井一礦主斜井帶式輸送機為上行運輸原煤，傾角為 17°，采用雙電動機加機械軟起動裝置驅動，投運以來運行正常，空載啟動和負荷起動都能平穩加速。但近期運行工況發生變化，出現塊煤堵塞輸送帶溜槽，重載保護停機后，重新啟動困難，以及過載保護等停機情況。根據設備情況和近期工況，筆者對主斜井帶式輸送機重載起動困難的原因進行了分析。

1 主斜井帶式輸送機簡介

主斜井帶式輸送機的主要參數如表1 所列，輸送帶纏繞方式如圖1 所示。

圖1 主斜井帶式輸送機輸送帶纏繞示意

表1 主斜井帶式輸送機結構和參數

2 主斜井帶式輸送機加載困難時的運行參數和現象

(1) 主斜井帶式輸送機的設計運輸量為 260 t/h，2023 年 6 月份將主斜井給煤機實際給煤量調整到 300 t/h，2023 年 9 月下旬開始 11403 工作面進入斷層區域，工作面原煤中夾雜有部分矸石，給煤機給出相同體積的原煤質量有所增大。

(2) 該帶式輸送機由 2 臺電動機加機械軟啟動裝置驅動，滿載運行出現急停情況，輸送機在滿載原煤工況下啟動時，1 號驅動電動機空載運行電流為 6.0 A，2 號驅動電動機空載運行電流為 7.7 A，當機械軟啟動加載時，2 號驅動電動機電流最高為 15 A，1 號驅動電動機電流最高達到 120 A，導致過流跳閘。帶式輸送機停機后，輸送帶集控系統發出斷帶故障報警。

3 帶式輸送機加載失敗的原因分析

(1) 給煤量由 260 t/h 調整到 300 t/h，增加了帶式輸送機的負荷，11403 綜采工作面進入斷層后，原煤中夾雜有煤矸石，增加了單位體積的原煤質量，導致帶式輸送機總負荷增加。

(2) 查詢集控后臺記錄發現 2 臺驅動裝置的啟動順序與實際工況相反，集控程序啟動方式為先空載啟動 1 號電動機，延時 10 s 后空載啟動 2 號電動機，再延時 10 s 后加載 1 號驅動 MST 機械軟啟動裝置，再延時 10 s 后加載 2 號驅動 MST 機械軟啟動裝置。根據帶式輸送機重載運行的方向和雙驅動滾筒輸送帶的纏繞方式，2 臺電動機啟動和機械軟啟動加載的順序與實際工況正好相反，且機械軟啟動延時的時間與加載過程時間不相匹配，導致 2 臺驅動電動機負荷差異大。

(3) 1 號機械軟啟動加載時，電動機運行電流達到額定電流的 5.2 倍，2 號機械軟啟動加載時，電動機運行電流只有額定電流的 0.65 倍。帶式輸送機集控系統發出斷帶故障報警，實際未出現斷帶，而是 2 號驅動滾筒出現打滑，因 2 號 MST 機械軟啟動加載時電動機仍在運行，速度傳感器檢測帶速為零，集控系統根據設定邏輯關系判定為斷帶。當 1 號機械軟啟動加載時，2 號機械軟啟動不加載，短時間內所有負荷由 1 號電動機承擔，同時 1 號電動機還要克服 2 號滾筒和減速機的摩擦阻力。在帶式輸送機加載過程中，1 號驅動加載過程中 A 段輸送帶為緊邊，B 段輸送帶為松邊，2 號滾筒因與輸送帶摩擦力不足而出現打滑現象，2 號驅動延時 10 s 加載時，B 段輸送帶為松弛邊，2 號驅動滾筒與輸送帶摩擦力不足造成滾筒打滑，帶式輸送機集控系統判定該故障為斷帶故障并進行了停機保護。

4 主斜井帶式輸送機重載加載困難解決辦法

(1) 根據圖1 所示輸送帶纏繞示意分析，將帶式輸送機電動機的啟動順序改為：先啟動 2 號電動機，再啟動 1 號電動機；2 臺電動機空載啟動正常后，先啟動 2 號機械軟啟動，對帶式輸送機進行加載，待帶式輸送機的 B 段輸送帶有一定預緊力后，再啟動 1 號機械軟啟動，這樣 2 臺電動機運行負荷基本一致。

(2) 在帶式輸送機空載情況下，通過手動控制的方式分別對 2 臺驅動裝置按照不同順序進行加載，并對電流參數進行對比，手動加載電流參數如表2 所列。

表2 2 臺驅動按不同順序加載時的電流對比

通過對 2 臺驅動裝置按不同加載順序時的電流進行對比分析發現，先加載 2 號機械軟啟動時的加載電流是先加載 1 號機械軟啟動時的電流的 2.3 倍。經過對加載過程中時間和電流的對比，確認主斜井帶式輸送機集控系統對帶式輸送機電機的啟動順序和機械軟啟動的加載時間設置不合理。現場對集控系統的控制邏輯和參數進行了調整，將帶式輸送機啟動方式改為先啟動 2 號電動機，延時 10 s 后啟動 1 號電動機，再延時 8 s 后自動加載 2 號 MST 機械軟啟動裝置，2 號MST 機械軟啟動裝置加載后，延時 2 s 加載 1 號 MST機械軟啟動裝置。

(3) 將主斜井給煤機的給煤量由 300 t/h 調整到260 t/h，符合帶式輸送機額定運輸量。

5 結語

通過對主斜井帶式輸送機重載啟動困難的原因分析，找出了集控系統控制邏輯和參數，結合現場工況存在的問題，優化了集控系統的控制邏輯和 MST 機械軟啟動裝置加載的時間參數，降低了啟動加載過程中電動機電流，均勻地分配了 2 臺電動機在啟動加載過程中的負荷，有效解決了主斜井帶式輸送機重載不能啟動的問題，改善了帶運輸送機的啟動工況，減少了主運輸系統問題對礦井生產的影響。□