夏雯霞

（大同煤礦集團(tuán)中央機(jī)廠，山西大同 037003）

0 引言

我國(guó)目前大多數(shù)礦井運(yùn)輸設(shè)備采用帶式輸送機(jī)，其具有運(yùn)載量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、事故率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。由于帶式輸送機(jī)運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、工作時(shí)間長(zhǎng)的原因，在生產(chǎn)中很容易造成帶式輸送機(jī)發(fā)生故障。為了確保帶式輸送機(jī)能夠正常工作，技術(shù)人員在輸送機(jī)上安裝防跑偏、煙霧等保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置目前在礦井中使用比較成熟，然而在防輸送機(jī)皮帶縱向撕裂方面還沒(méi)有形成一套有效的防治措施[1]。所以對(duì)帶式輸送機(jī)采取有效的撕帶預(yù)防措施，對(duì)輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

某集團(tuán)溝礦8201 工作面位于同忻三盤(pán)區(qū)北東部為山2#層盤(pán)區(qū)巷，北西部為8202 設(shè)計(jì)工作面，南東為8206 設(shè)計(jì)工作面，南西為山2#煤層可采邊界。8201 工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度為1 200 m，傾向長(zhǎng)度為200 m，工作面回采煤層為2#煤層，平均厚度為2.71 m，煤層內(nèi)含夾矸1～2層(總厚度為0.9 m)。煤層走向北西，傾向南東，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。工作面采用綜合機(jī)械化回采工藝，截止目前工作面已回采560 m。

8201工作面回采期間在2201巷安裝一部DTL120型帶式輸送機(jī)進(jìn)行煤矸運(yùn)輸，輸送機(jī)電機(jī)功率為400 kW，運(yùn)輸能力為300 t/h；由于受煤質(zhì)、輸送機(jī)檢修維護(hù)水平、輸送機(jī)安全管理水平等影響，工作面在回采前期，共計(jì)發(fā)生13 起事故，主要包括電機(jī)燒毀、縱向撕帶、減速機(jī)軸承斷裂等，其中撕帶事故共計(jì)9起，共計(jì)造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)50余萬(wàn)元。

1 帶式輸送機(jī)縱向撕帶事故原因

帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)縱向撕裂的原因有很多種，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，2201 巷帶式輸送機(jī)縱向撕帶原因主要有以下幾種。

1.1 輸送機(jī)自身原因

（1）帶式輸送機(jī)發(fā)生跑偏時(shí)，輸送帶在縱向、橫向受力不均，造成輸送帶產(chǎn)生撕帶力矩，導(dǎo)致輸送帶撕裂。

（2）帶式輸送機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)磨損下，內(nèi)部鋼絲斷裂，造成輸送帶承載能力降低，在張力作用下發(fā)生斷裂。

（3）上皮帶上的物料在卸載時(shí)沒(méi)有完全掉落而進(jìn)入下皮帶會(huì)導(dǎo)致下皮帶上的殘留物與皮帶長(zhǎng)時(shí)間摩擦而發(fā)生縱向撕裂[2]。

1.2 安全管理不到位

（1）由于回采煤層內(nèi)含有夾矸，輸送機(jī)在運(yùn)輸煤矸時(shí)片狀、尖銳狀矸石對(duì)輸送帶產(chǎn)生磨損[3]，導(dǎo)致輸送帶撕裂。

（2）由于煤炭在開(kāi)采時(shí)工作面回采期間安裝較多數(shù)量的機(jī)電設(shè)備，這些設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)難免會(huì)掉落部分零件導(dǎo)致皮帶被割傷而發(fā)生撕裂。

（3）檢修人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)異物或工作失誤，將異物遺留在物料中也會(huì)導(dǎo)致皮帶被割傷。

（4）采煤機(jī)在割煤后，工作人員沒(méi)有及時(shí)將頂板的錨桿進(jìn)行回收或回收不徹底造成部分錨桿混在物料中，導(dǎo)致皮帶發(fā)生撕裂。

帶式輸送機(jī)的皮帶發(fā)生撕帶事故時(shí)，不僅影響著工作面正?；夭?，降低了輸送帶使用壽命，而且很容易發(fā)生傷人事故[4]；通過(guò)對(duì)2201巷DTL型帶式輸送機(jī)發(fā)生撕裂事故的位置統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，皮帶撕裂常常發(fā)生在輸送機(jī)轉(zhuǎn)載處及機(jī)尾卸料處。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止撕帶事故發(fā)生，決定對(duì)2201 巷DTL 型帶式輸送機(jī)安裝一套縱向撕帶保護(hù)裝置。

2 帶式輸送機(jī)縱向撕帶保護(hù)裝置

2.1 裝置結(jié)構(gòu)組成

（1）2201 巷帶式輸送機(jī)安裝的縱向撕帶保護(hù)裝置主要由懸掛鏈條、防刺檢測(cè)裝置、檢測(cè)板、接近傳感器、擋板、托盤(pán)、配重等部分組成，如圖1所示。

圖1 帶式輸送機(jī)縱向撕帶保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

（2）該裝置主要安裝在上下輸送帶間固定支架上，固定支架與皮帶保持垂直狀態(tài)；2條懸掛鏈條分別固定在支架兩側(cè)，并將金屬托盤(pán)與這2 條鏈條相連，托盤(pán)后面設(shè)置平衡用的配重。

（3）擋板安裝在托盤(pán)底部及鏈條前方，檢測(cè)板安裝在托盤(pán)上，接近傳感器安裝在托盤(pán)側(cè)面與檢測(cè)板相互配合，數(shù)據(jù)的輸出端與單片機(jī)控制器相連，單片機(jī)控制器能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單地處理，最終將處理后的信號(hào)傳遞到中央控制器[5]。

2.2 工作原理

（1）數(shù)據(jù)的檢測(cè)主要是通過(guò)天平對(duì)兩側(cè)重量進(jìn)行衡量，若帶式輸送機(jī)正常工作，此時(shí)托盤(pán)與配重處于平衡狀態(tài)，托盤(pán)處于靜止或某一高度。由于接近傳感器能夠檢測(cè)到托盤(pán)，數(shù)據(jù)傳感器會(huì)發(fā)出正常電平數(shù)據(jù)，單片機(jī)控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單地處理將正常信號(hào)傳遞到中央控制器。

（2）一旦皮帶發(fā)生撕裂，皮帶上的物料就會(huì)掉入天平托盤(pán)中，托盤(pán)在承載較多物料后會(huì)失去平衡，此時(shí)托盤(pán)側(cè)下降而配重側(cè)上升，距離傳感器能夠檢測(cè)到托盤(pán)變化，數(shù)據(jù)傳感器會(huì)發(fā)出異常電平數(shù)據(jù)，單片機(jī)控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理將異常信號(hào)傳遞到中央控制器，中央控制器根據(jù)信號(hào)作出相應(yīng)地處理。

（3）若輸送帶發(fā)生撕裂后物料沒(méi)有掉入天平托盤(pán)中而是掉入下皮帶，此時(shí)擋板由于與下皮帶相切，皮帶上的物料便會(huì)與擋板碰撞，擋板的移動(dòng)又會(huì)導(dǎo)致托盤(pán)位置變化，因此擋板移動(dòng)后帶動(dòng)托盤(pán)變化會(huì)被接近傳感器檢測(cè)到傳遞給單片機(jī)控制器，單片機(jī)控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單地處理將異常信號(hào)傳遞到中央控制器，中央控制器根據(jù)信號(hào)發(fā)出報(bào)警同時(shí)斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源。

2.3 裝置優(yōu)點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本費(fèi)用低。帶式輸送機(jī)縱向撕帶保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)[6]，整套裝置成本費(fèi)用為0.76 萬(wàn)元，成本費(fèi)用相對(duì)較低，在實(shí)際應(yīng)用中裝置故障率低。

（2）自動(dòng)化水平高。該裝置采用磁性傳感器能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)物料中存在的金屬異物，一旦發(fā)現(xiàn)異常會(huì)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警；同時(shí)具有金屬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與中央控制器連鎖停車(chē)功能，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停機(jī)，防止事故擴(kuò)大，裝置動(dòng)作靈敏可靠、自動(dòng)化水平高[7]。

（3）實(shí)用性強(qiáng)。該裝置不僅可用于煤礦帶式輸送機(jī)中，而且還可用于隧道、橋梁、建筑等領(lǐng)域中，實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用區(qū)域廣[8]。

3 結(jié)束語(yǔ)

2019 年4 月對(duì)2201 巷DTL 型帶式輸送機(jī)安裝了一套縱向撕帶保護(hù)裝置，截止到2019年10月，通過(guò)6 個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，輸送機(jī)安裝該保護(hù)裝置后，共計(jì)檢測(cè)出輸送帶7次撕帶現(xiàn)象，并及時(shí)對(duì)輸送機(jī)閉鎖斷電，撕帶總長(zhǎng)度不足20 m，與工作面回采前期相比撕帶長(zhǎng)度減少了87 m，撕帶事故率由原來(lái)的19%降低為3%，降低了帶式輸送機(jī)維修成本費(fèi)用達(dá)42 余萬(wàn)元，保證了帶式輸送機(jī)安全高效運(yùn)行，該裝置在其他煤礦進(jìn)行很好地推廣應(yīng)用。