高春虎

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)水峪煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 孝義 032300）

引言

由于現(xiàn)代礦山運(yùn)輸正朝著長(zhǎng)距離、高運(yùn)量、大傾角方向發(fā)展，這對(duì)帶式輸送機(jī)的要求越來(lái)越高[1]同時(shí)對(duì)輸送帶承受物料等各種載荷的能力要求也越來(lái)越高。當(dāng)發(fā)生斷帶事故時(shí)，對(duì)斷帶抓捕器的性能就會(huì)有更高的要求[2]。因此，研究新型強(qiáng)力皮帶機(jī)斷帶抓捕器及預(yù)防斷帶措施顯得極其重要。

1 對(duì)斷帶抓捕器抓捕性能的要求

1.1 抓捕力要大

帶式輸送機(jī)為大型連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，輸送帶起著牽引和承載的作用，承受著巨大的張力。在物料運(yùn)輸過(guò)程中，輸送帶承受的拉力高達(dá)上百噸，斷帶事故發(fā)生后，物料和輸送帶一起下滑。此時(shí)要想有效抓住斷裂的輸送帶，必須要求抓捕力遠(yuǎn)大于物料和輸送帶下滑的力。

1.2 抓捕的反應(yīng)要靈敏

輸送帶是黏彈性體，在正常運(yùn)行中承載著巨大的張力，一旦發(fā)生斷帶事故，輸送帶就會(huì)像“皮筋”一樣迅速的恢復(fù)自由狀態(tài)，恢復(fù)時(shí)間非常短，對(duì)于帶式輸送機(jī)及附屬裝置產(chǎn)生的沖擊力大。此時(shí)要求抓捕反應(yīng)時(shí)間一定要比輸送帶回彈過(guò)程時(shí)間短，以有效保證抓捕過(guò)程的有效性。就斷帶抓捕器而言，根據(jù)沖量定理，抓捕動(dòng)作越及時(shí)，對(duì)于斷帶抓捕器產(chǎn)生的沖擊越小。

1.3 抓捕沒(méi)有誤動(dòng)作

帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，因各部分產(chǎn)生的振動(dòng)、輸送帶跑偏等原因?qū)е伦ゲ懂a(chǎn)生誤動(dòng)作，則會(huì)造成斷帶抓捕器夾持輸送帶，造成輸送帶在未停機(jī)的情況下被撕裂。所以，當(dāng)設(shè)計(jì)斷帶抓捕器時(shí)，需把各種振動(dòng)或輸送帶跑偏等因素考慮在內(nèi)，盡量避免輸送帶發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)造成抓捕的誤動(dòng)作。

2 新型斷帶抓捕器的其他要求

2.1 要求抓捕器能對(duì)承載段和空載段的輸送帶同時(shí)進(jìn)行抓捕

輸送帶作為一個(gè)整體連接著整個(gè)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，無(wú)論哪一點(diǎn)產(chǎn)生斷帶現(xiàn)象，都會(huì)使整條輸送帶的張力消失。對(duì)于承載段的輸送帶會(huì)和物料一起向下滑落，對(duì)于空載段的輸送帶會(huì)迅速的回彈，兩個(gè)段的輸送帶都會(huì)對(duì)帶式輸送機(jī)設(shè)備產(chǎn)生巨大的危害。因此，在斷帶事故發(fā)生后，要求斷帶抓捕器能迅速地對(duì)上、下輸送帶進(jìn)行同時(shí)、有效的抓捕。

2.2 要求抓捕機(jī)構(gòu)在抓捕時(shí)不會(huì)對(duì)輸送帶產(chǎn)生損壞

由于輸送帶的回彈和與物料下滑的力大，再加上斷帶抓捕器的制動(dòng)力大，所以在斷帶抓捕器的抓捕機(jī)構(gòu)抓住輸送帶的瞬間，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力。以往設(shè)計(jì)的抓捕輸送帶帶邊的抓捕器，在抓捕完成后，抓捕靴塊往往會(huì)對(duì)輸送帶造成很大的變形和損壞，有的甚至需要更換抓捕段的輸送帶，延長(zhǎng)了帶式輸送機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 要求抓捕器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、故障率低

在帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜環(huán)境中，如果斷帶抓捕器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，那么在安裝時(shí)就一定會(huì)產(chǎn)生很大的不便。所以對(duì)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一定要簡(jiǎn)單，那么在日常的維護(hù)中就會(huì)相當(dāng)方便。由于帶式輸送機(jī)發(fā)生斷帶事故的幾率很小，所以斷帶抓捕器不會(huì)動(dòng)作，一直處于閑置狀態(tài)，另外加上井下惡劣的環(huán)境，所以必須要求斷帶抓捕器本身發(fā)生故障的幾率要低，這樣才能使得維護(hù)方便。

3 新型斷帶抓捕器結(jié)構(gòu)及工作原理

該機(jī)械裝置核心部件是上抓捕機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)組件，主要?jiǎng)恿?lái)自扭簧結(jié)構(gòu)，主要作用于上抓捕架。下抓捕架是一個(gè)鐘擺裝置，靠自身重力來(lái)作用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。上抓捕架在扭簧預(yù)緊力的作用下，通過(guò)中間軸帶動(dòng)上抓捕架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，下抓捕架在本身重力作用下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。上、下制動(dòng)靴塊分別與上、下橫梁相互擠壓，壓緊上、下斷裂的輸送帶。該結(jié)構(gòu)均為全帶面抓捕，抓捕面大且抓捕力強(qiáng)。

3.1 斷帶抓捕信號(hào)采集裝置

斷帶抓捕信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)采用兩對(duì)隔爆磁性非接觸式傳感器。分別安裝于上、下抓捕架上，特別適用于溫度高，粉塵大等惡劣環(huán)境及煤礦井下工作要求。當(dāng)上、下抓捕架實(shí)施抓捕的過(guò)程中，當(dāng)成對(duì)傳感器距離大于60mm時(shí)，傳感器立即發(fā)出斷帶信號(hào)傳給主控系統(tǒng)，使主電機(jī)和其他相關(guān)設(shè)備停機(jī)，最大限度地將斷帶事故造成的損失降到最低。

3.2 堵煤報(bào)警裝置

堵煤報(bào)警裝置即防大塊物料保護(hù)裝置，其主要防止有輸送帶上的煤層（超大塊物料）高度超過(guò)了抓捕器裝置的安全高度，其在通過(guò)時(shí)會(huì)與抓捕裝置的上橫碰撞而引發(fā)對(duì)輸送帶的擠壓、滾料或堆料的危險(xiǎn)，通過(guò)在抓捕裝置（沿物料運(yùn)行方向的反向最后一臺(tái)抓捕裝置）的下方設(shè)置堵煤報(bào)警裝置，當(dāng)有大塊物料超過(guò)抓捕裝置的安全高度時(shí)，提前報(bào)警并停機(jī)處理，避免相關(guān)危險(xiǎn)發(fā)生。堵煤報(bào)警裝置由防爆行程開(kāi)關(guān)，物料擋板及安裝架組成。

當(dāng)輸送機(jī)上的煤層高度大于抓捕裝置的安全高度時(shí)，物料會(huì)觸及堵煤報(bào)警裝置上的物料擋板，物料擋板經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)會(huì)觸到防爆行程開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)的常閉點(diǎn)斷開(kāi)，并切斷輸送機(jī)主電機(jī)的電源，達(dá)到保護(hù)輸送機(jī)的目的。堵煤報(bào)警裝置安裝在最后一臺(tái)制動(dòng)機(jī)構(gòu)后約20m左右處。堵煤報(bào)警裝置的機(jī)架安裝在輸送機(jī)架兩側(cè)的縱梁槽鋼上，直接用U型螺栓固定即可。防爆行程開(kāi)關(guān)安裝在堵煤報(bào)警裝置的機(jī)架上，安裝后調(diào)節(jié)物料擋板的高度。

3.3 報(bào)警燈裝置

當(dāng)輸送機(jī)發(fā)生斷帶后，斷帶抓捕信號(hào)采集裝置把信號(hào)傳遞給主控系統(tǒng)，然后主控系統(tǒng)給報(bào)警燈提供信號(hào)，使其報(bào)警燈閃爍。

4 預(yù)防強(qiáng)力皮帶機(jī)斷帶事故的有效措施

4.1 選用強(qiáng)度合理的膠帶，設(shè)計(jì)合理的膠帶和接頭

1）在選用膠帶時(shí)，不僅要注重膠帶的質(zhì)量，還要選擇合適的膠帶強(qiáng)度。膠帶強(qiáng)度要根據(jù)強(qiáng)力皮帶機(jī)的實(shí)際工作性能決定，尤其是要參考運(yùn)輸帶的使用條件，選擇適合的膠帶。在使用的過(guò)程中突發(fā)膠帶斷裂或者運(yùn)輸帶損壞時(shí)，要及時(shí)對(duì)其施行補(bǔ)救措施。

2）膠帶和接頭的質(zhì)量對(duì)皮帶機(jī)的運(yùn)行性能會(huì)產(chǎn)生極大的影響，所以合理設(shè)計(jì)膠帶及接頭十分重要。除此以外，提高職工的專業(yè)素質(zhì)與工作技能也十分重要。

4.2 建立完善的管理制度

為了保證皮帶的安全運(yùn)行，必須要對(duì)皮帶的運(yùn)行、檢修進(jìn)行制度化管理和精細(xì)化記錄，對(duì)重要部位及接頭部位進(jìn)行重點(diǎn)記錄。同時(shí)還需要建立完善的日常運(yùn)行巡檢制度和日常檢修維護(hù)制度，保障皮帶各部分正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)。利用“五個(gè)一”分析法、皮帶在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及人工巡查的方法，在檢查中對(duì)使用的膠帶和接頭處進(jìn)行仔細(xì)的檢查，記錄接頭變化量，重點(diǎn)記錄硫化后的接頭搭接長(zhǎng)度的變化量、鋼絲繩斷繩及抽動(dòng)情況，并每月對(duì)檢查出的皮帶接頭數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。

5 結(jié)論

帶式輸送機(jī)輸送帶斷帶事故時(shí)有發(fā)生，特別是在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、大傾角的運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)。因此，不僅要運(yùn)用新型強(qiáng)力皮帶機(jī)斷帶抓捕器，而且要選用強(qiáng)度合理的膠帶，設(shè)計(jì)合理的膠帶接頭，建立完善的皮帶管理制度，同時(shí)加強(qiáng)日常運(yùn)行巡檢和日常檢修維護(hù)工作，以保證礦井強(qiáng)力皮帶的安全運(yùn)行。