梁吉智
(西山煤電集團(tuán)馬蘭礦, 山西 古交 030205)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,皮帶機(jī)作為煤礦中重要的運(yùn)輸物料機(jī)械,也在不斷創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展中穩(wěn)定運(yùn)行,煤礦皮帶機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)原煤輸送線與綜采生產(chǎn)工作面的有機(jī)結(jié)合,從而形成一條規(guī)律性的輸送流程,為煤礦輸送的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供一定的生產(chǎn)保障。但煤礦皮帶機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中,由于包涵的內(nèi)容分類較多,如粉碎、篩選、運(yùn)輸、分流等,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種故障,直接導(dǎo)致煤礦輸送環(huán)節(jié)的停滯,因此,煤礦皮帶機(jī)經(jīng)常性地出現(xiàn)更換皮帶,安裝調(diào)試皮帶機(jī)等故障的處理,以此來確保煤礦輸送的安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高煤礦輸送機(jī)的整體運(yùn)行能力。本文主要以煤礦皮帶機(jī)安裝調(diào)試中常見故障作為分析研究對象,進(jìn)而提出相應(yīng)的處理方法。
本次研究中在走訪了多家煤礦的基礎(chǔ)上,充分了解目前煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行中常出現(xiàn)的故障,分別為皮帶拉斷及皮帶機(jī)打滑拉不動(dòng)故障的產(chǎn)生與皮帶跑偏和皮帶工作面磨損。
煤礦皮帶機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中,常出現(xiàn)皮帶接斷現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,除去皮帶自身的質(zhì)量問題,較多的原因是帶重的超負(fù)荷啟動(dòng)。另外皮帶可能被“三塊”卡死、皮帶拉緊配帶超重,液壓拉緊張力過大,皮帶磨損。皮帶機(jī)打滑拉不動(dòng)故障的產(chǎn)生,主要是皮帶機(jī)運(yùn)輸量的超載原因,拉緊裝置卡死,皮帶產(chǎn)生松動(dòng)的原因。造成上述故障發(fā)生的主要誘因,是輸送量與運(yùn)輸能力考慮不周,在實(shí)際運(yùn)行中,不能夠有效進(jìn)行計(jì)算操作,因此,需要進(jìn)一步明確計(jì)算。
皮帶跑偏原因的產(chǎn)生,主要誘因是初始安裝時(shí),中心線出現(xiàn)偏移,在這種情況下機(jī)架出現(xiàn)不平。另外,滾筒中心線同機(jī)架中心不垂直、滾筒軸線不在同一條水平線上、托輥組軸線同不皮帶中心線不垂直等原因。皮帶工作面的磨損主要有兩類,一類是工作面非正常磨損,另一類是皮帶非工作面磨損,前者產(chǎn)生的主要原因?yàn)閷?dǎo)料槽擋皮與皮帶之間有雜物,或者擋皮過硬,后者主要因皮帶打滑,或者是物料卷入回程皮帶中,進(jìn)而導(dǎo)致皮帶工作面磨損。
在皮帶的整體安裝調(diào)試與運(yùn)行中,需要事先對皮帶的輸送量進(jìn)行計(jì)算,掌握準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果,明確皮帶運(yùn)行的運(yùn)輸量,可以在實(shí)際調(diào)試中固定運(yùn)輸量,避免超負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。具體運(yùn)算如式(1)所示:
式中:Q為輸送能力,t/h;q為單位長度上所裝物料的質(zhì)量,kg/m;v為物料的運(yùn)行速度,m/s。由此得到式(2)、式(3):
式中:在運(yùn)行的輸送帶上,F(xiàn)為物料的最大橫截面積,m2;γ 為物料的堆積密度,kg/m3。
由上述可知,皮帶的運(yùn)輸能力與截面積、物料質(zhì)量及密度、運(yùn)行速度密切相關(guān)。為了防止皮帶的拉斷,應(yīng)在安裝時(shí)就計(jì)算好皮帶機(jī)的整體輸送能力,最終根據(jù)輸送能力來進(jìn)行安裝調(diào)試,以及日常的維護(hù),進(jìn)一步避免皮帶拉斷及皮帶機(jī)打滑拉不動(dòng)故障的產(chǎn)生。另外,可以在皮帶打滑時(shí)通過事先計(jì)算好的輸送煤量,進(jìn)行煤量的減少,避免超載運(yùn)輸帶來的不利因素繼續(xù)擴(kuò)增。
防止皮帶跑偏應(yīng)該在安裝時(shí)逐漸測量,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與施工規(guī)范執(zhí)行,確保安裝能夠控制在中心線位置,應(yīng)將偏離范圍控制在規(guī)定的范圍內(nèi),機(jī)架橫向安裝時(shí)必須保證平順,上述情況均可以采用調(diào)偏托輥進(jìn)行調(diào)整,直至調(diào)至合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),方可進(jìn)行下道工序。輸送帶各區(qū)段的模擬摩擦系數(shù)必須嚴(yán)格進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算所得確定模擬摩擦系數(shù),定期進(jìn)行維護(hù)與測量,在超出這一范圍內(nèi)時(shí),需嚴(yán)格對皮帶進(jìn)行處理,查找相關(guān)磨損產(chǎn)生區(qū)段,針對性對區(qū)域段落進(jìn)行處置,最終解決皮帶工作面磨損的現(xiàn)象,以此來保證煤礦輸送的整體運(yùn)行。
目前,針對煤礦皮帶機(jī)安裝調(diào)試常見故障的研究較多,但綜合性的系統(tǒng)研究卻較為少見,通過查閱前人文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),煤礦皮帶機(jī)故障的學(xué)術(shù)研究中,較多的將該類事件歸一為理論性的探討中,而實(shí)際運(yùn)行中并沒有綜合性的考慮各項(xiàng)指標(biāo),以及日常維護(hù)調(diào)試所需。甄香連在煤礦皮帶機(jī)安裝調(diào)試常見故障處理分析一文中指出,煤礦皮帶機(jī)是煤礦生產(chǎn)中最易發(fā)生故障的設(shè)備之一,為了確保煤礦的整體輸送運(yùn)行,需要對煤礦皮帶機(jī)安全運(yùn)行進(jìn)行評估,安全評估后再行提出適宜的處理措施[1]。同時(shí)日常的維護(hù)與安裝調(diào)試也是預(yù)防故障發(fā)生的根本途徑,在安裝調(diào)試的過程中,就將整體的皮帶機(jī)輸送能力、摩擦系數(shù)、牽引力、輸送量、安裝的寬度、厚度等,進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算,將結(jié)果進(jìn)行記錄,在實(shí)際運(yùn)行中掌握控制輸送量,通過現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測,對可能發(fā)生的安全隱患做到提前預(yù)防,防止不可遇見的故障發(fā)生,將風(fēng)險(xiǎn)降至最低[2]。熊大為、趙偉在煤礦皮帶機(jī)安裝調(diào)試故障分析及處理探討中提出,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中煤礦業(yè)作為支柱型產(chǎn)業(yè)之一,對我國煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)著自身的力量[3]。兩位學(xué)者指出,煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須依附于煤炭資源的開采,以及穩(wěn)定的生產(chǎn)運(yùn)行,但在生產(chǎn)運(yùn)行中,我們不可避免地出現(xiàn)常見的設(shè)備故障,即煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)輸故障,因皮帶機(jī)在煤礦的開采與輸送中扮演著重要的角色,故對煤礦皮帶機(jī)安全運(yùn)行的保障尤為重要,能否處理好皮帶機(jī)的安裝與調(diào)試,對煤礦的運(yùn)輸至關(guān)重要,因此,需要系統(tǒng)性地不斷深入了解皮帶機(jī)的安裝與調(diào)試過程中可能產(chǎn)生的故障,并且針對故障做進(jìn)一步處理,以此來保障煤礦的安全運(yùn)行能力[4-5]。
在皮帶的整體安裝調(diào)試與運(yùn)行中,需要事先對皮帶的輸送量進(jìn)行計(jì)算,掌握準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果,明確皮帶運(yùn)行的輸送量,可以在實(shí)際調(diào)試中固定運(yùn)輸量,避免超負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。皮帶的運(yùn)輸能力與截面積、物料質(zhì)量及密度、運(yùn)行速度密切相關(guān),為了防止皮帶的拉斷,應(yīng)在安裝時(shí)就計(jì)算好皮帶機(jī)的整體輸送能力,最終根據(jù)輸送能力來進(jìn)行安裝調(diào)試,以及日常的維護(hù),進(jìn)一步避免皮帶拉斷及皮帶機(jī)打滑拉不動(dòng)故障的產(chǎn)生。另外,通過事先已經(jīng)計(jì)算好的輸送煤量,適時(shí)調(diào)整運(yùn)輸量,避免運(yùn)輸量超載帶來的不利影響繼續(xù)擴(kuò)增。