王 潤(rùn)

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)大斗溝煤業(yè)公司，山西 大同 037031）

1 大斗溝煤業(yè)公司8201工作面概述

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)大斗溝煤業(yè)公司8201工作面北東部為山2號(hào)層盤區(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號(hào)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180 m，工作面回采煤層為2號(hào)煤層，平均厚度為2.71 m，工作面采用綜合機(jī)械化后退式回采工藝，截止目前工作面已回采500 m。

8201工作面回采期間工作面采用SL300采煤機(jī)割煤，采用SGZ800/800刮板輸送機(jī)、SZZ1200/400轉(zhuǎn)載機(jī)、DSJ120/200/3×400帶式輸送機(jī)聯(lián)合出煤，采用ZZ10000/20/38支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板；SGZ1000/1500刮板輸送機(jī)安裝長(zhǎng)度為190 m，電機(jī)功率為450 kW，運(yùn)輸能力為1 500 t/h；工作面在回采前期由于受地質(zhì)條件、回采工藝、操作技術(shù)水平等影響，刮板輸送機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，故障率達(dá)17%，回采前期刮板輸送機(jī)維修費(fèi)用達(dá)50余萬元，嚴(yán)重制約了工作面安全快速生產(chǎn)。

2 刮板輸送機(jī)常見故障分析

為了保證8201工作面刮板輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低工作面后期回采期間輸送機(jī)故障率及維修費(fèi)用，大斗溝煤礦合理分析了刮板輸送機(jī)常見故障[1-2]。

2.1 刮板鏈故障

2.1.1 調(diào)節(jié)槽磨損嚴(yán)重

刮板輸送機(jī)機(jī)尾調(diào)節(jié)槽磨損嚴(yán)重，經(jīng)過合理分析主要有以下幾方面原因：

1）8201工作面煤層平均傾角為6°，煤層底板高低起伏不平，調(diào)節(jié)槽在推移以及運(yùn)煤過程中底部磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致調(diào)節(jié)槽上下寬度不同，致使刮板鏈在該處產(chǎn)生逆向摩擦力，加劇了調(diào)節(jié)槽磨損。

2）在推移刮板輸送機(jī)時(shí)，由于操作不當(dāng)或推移不到位，導(dǎo)致調(diào)節(jié)槽與相鄰中部槽產(chǎn)生錯(cuò)口，若長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)槽在錯(cuò)口位置會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重磨損現(xiàn)象。

3）刮板輸送機(jī)在不平底板推移時(shí)，調(diào)節(jié)槽與相鄰槽體之間出現(xiàn)上翹現(xiàn)象，導(dǎo)致接口板上翹，而且上翹與刮板鏈逆茬，致使接口板與刮板鏈產(chǎn)生嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，增加了刮板鏈運(yùn)行阻力。

2.1.2 刮板鏈斷裂

1）通過現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，8201工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭處刮板鏈處于高張緊狀態(tài)；正常情況下機(jī)頭處刮板鏈處于2-3環(huán)松弛狀態(tài)，而8201工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭處刮板鏈安裝時(shí)張緊力較大，導(dǎo)致整條刮板鏈處于張緊狀態(tài)，當(dāng)刮板輸送機(jī)運(yùn)煤后刮板鏈處于負(fù)荷狀態(tài)，同時(shí)受接口板磨損影響，刮板鏈連接環(huán)張拉載荷超過極限載荷，導(dǎo)致連接環(huán)斷裂。

2）8201工作面刮板輸送機(jī)在安裝過程中，由于刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接不是太合理，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)卸煤不干凈現(xiàn)象，底部刮板鏈回煤量大，并在刮板輸送機(jī)機(jī)尾處堆積，從而增加了刮板鏈運(yùn)行負(fù)荷，當(dāng)尾部堆煤處出現(xiàn)煤矸卡塞，刮板鏈強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)很容易造成刮板鏈斷裂。

2.1.3 機(jī)尾鏈輪磨損嚴(yán)重

通過現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，8201工作面在前期回采過程中刮板輸送機(jī)磨損量達(dá)15 mm，主要原因有以下幾方面：

1）8201工作面刮板輸送機(jī)在運(yùn)煤過程中，底部堆煤量大以及刮板槽與刮板鏈之間存在較大摩擦力，導(dǎo)致尾部鏈輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與刮板鏈之間存在較大的摩擦力，致使鏈輪磨損嚴(yán)重。

2）8201工作面的2號(hào)煤層中含多層夾矸，矸石主要以砂質(zhì)泥巖為主，割煤后大塊矸石與刮板鏈、刮板出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象，從而增加了鏈輪運(yùn)行負(fù)荷。

3）8201工作面在前期回采中由于檢修維護(hù)力度不足，局部刮板鏈出現(xiàn)磨損，變形后未能及時(shí)更換，導(dǎo)致刮板鏈與尾部鏈輪無法完全嚙合，從而導(dǎo)致鏈輪磨損現(xiàn)象。

2.2 過載停機(jī)故障

1）8201工作面回采的2號(hào)煤層厚度為2.71 m，工作面單刀割煤深度為0.8 m，工作面落煤瞬間造成刮板輸送機(jī)出現(xiàn)堆煤現(xiàn)象，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)短時(shí)負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，致使刮板輸送機(jī)出現(xiàn)過載停機(jī)故障。

2.3 電機(jī)損壞故障

1）8201工作面采用的SGZ800/800刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置為異步電機(jī)以及減速器，受工作面地質(zhì)構(gòu)造、回采煤層賦存等影響，工作面回采過程中產(chǎn)生的大塊煤矸對(duì)刮板鏈以及機(jī)頭處出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象，致使刮板輸送機(jī)電機(jī)負(fù)荷增加，輸出扭矩加大，降低了電機(jī)轉(zhuǎn)速，很容易造成電機(jī)損壞。

2）在回采過程中工作面刮板輸送機(jī)頻繁啟動(dòng)，在啟動(dòng)瞬間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沖擊電流，該電流很容易造成電機(jī)匝圈擊穿現(xiàn)象，造成電機(jī)損壞。

3 解決措施

3.1 刮板鏈故障解決措施

1）通過在調(diào)節(jié)槽底板位置安裝強(qiáng)加肋板，從而控制底板變形量；同時(shí)在調(diào)節(jié)槽與相鄰在中部槽之間采用固定銷連接，從而防止回采期間槽與槽之間在水平及樹脂方向產(chǎn)生錯(cuò)口。

2）加強(qiáng)工作面刮板輸送機(jī)檢修維護(hù)力度，發(fā)現(xiàn)工作面刮板輸送機(jī)刮板鏈出現(xiàn)變形、磨損嚴(yán)重時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換；定期調(diào)整刮板輸送機(jī)刮板鏈張緊量，保證輸送機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)頭處有2-3環(huán)的松弛量，在負(fù)載運(yùn)輸時(shí)機(jī)頭處有1-2環(huán)的松弛量。

3.2 過載停機(jī)故障解決措施

3.2.1 降低回采速度

8201工作面采用SL300采煤機(jī)割煤，設(shè)計(jì)割煤深度為0.75 m，但是工作面回采的是太原組2號(hào)煤層，煤層賦存穩(wěn)定性差，煤質(zhì)差，回采時(shí)采煤機(jī)切割深度達(dá)1.0 m，增加了刮板輸送機(jī)一次性運(yùn)煤量，若工作面回采速度快，很容易造成刮板輸送機(jī)短時(shí)間煤矸堆積現(xiàn)象，從而增加了刮板輸送機(jī)運(yùn)行負(fù)荷；所以適當(dāng)降低采煤機(jī)切割深度以及工作面回采速度可避免輸送機(jī)過載停機(jī)現(xiàn)象。

3.2.2 加強(qiáng)頂板管理

綜采工作面在過斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，受構(gòu)造應(yīng)力影響很容易造成頂板冒落、煤壁片幫等，從而導(dǎo)致刮板輸送機(jī)局部堆煤、壓死等現(xiàn)象，無法保證刮板輸送機(jī)正常運(yùn)行或運(yùn)行時(shí)很容易出現(xiàn)過載停機(jī)故障；所以在過地質(zhì)構(gòu)造時(shí)應(yīng)采用注漿、施工撞楔超前支護(hù)等技術(shù)手段，控制頂板及煤壁破碎現(xiàn)象。

3.2.3 安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)刮板輸送機(jī)電機(jī)安裝一套在線監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括過載傳感器、慢啟動(dòng)傳感器、過載報(bào)警器、聯(lián)鎖開關(guān)等組成；過載傳感器安裝在中部槽底部，每20 m安裝一個(gè)；當(dāng)刮板輸送機(jī)運(yùn)行期間出現(xiàn)過載時(shí)，過載傳感器及時(shí)將信號(hào)傳送至PLC控制器內(nèi)，控制器接收信號(hào)后及時(shí)通過聯(lián)鎖開關(guān)對(duì)刮板輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行斷電，并進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。

3.3 電機(jī)故障處理措施

3.3.1 定期檢修維護(hù)

綜采工作面應(yīng)定期對(duì)刮板輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行檢修維護(hù)，檢修內(nèi)容主要包括電機(jī)供電情況、電機(jī)與減速機(jī)對(duì)輪磨損情況、電機(jī)注油情況等，在特殊地段若頂板出現(xiàn)淋水時(shí)必須采取措施對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)；在檢修過程中若發(fā)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)腔有積水、軸承潤(rùn)滑不良或者斷軸時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行更換。

3.3.2 嚴(yán)禁帶病疲勞運(yùn)轉(zhuǎn)

8201工作面采用四六制生產(chǎn)模式，全天候刮板輸送機(jī)工作時(shí)間達(dá)20 h左右，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)任務(wù)繁重，輸送機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷狀態(tài)，致使輸送機(jī)電機(jī)出現(xiàn)高溫發(fā)熱現(xiàn)象，很容易出現(xiàn)電機(jī)燒毀事故；所以合理調(diào)整刮板輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，生產(chǎn)班定時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行停機(jī)冷卻降溫，嚴(yán)禁電機(jī)出現(xiàn)帶病運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

3.3.3 優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式

對(duì)8201工作面刮板輸送電機(jī)啟動(dòng)方式進(jìn)行合理優(yōu)化，將原電機(jī)硬啟動(dòng)變?yōu)檐泦?dòng)，對(duì)電機(jī)采用變頻控制，從而避免電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)扭矩大對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生損害；同時(shí)為了防止電機(jī)在運(yùn)行時(shí)因瞬間沖擊電流、物料卡塞等導(dǎo)致電機(jī)、減速機(jī)損壞現(xiàn)象，可在減速機(jī)前方輸入軸位置安裝一個(gè)安全插銷，當(dāng)刮板輸送運(yùn)載負(fù)荷大于安全插銷的強(qiáng)度時(shí)，插銷被切斷，從而起到保護(hù)電機(jī)、減速機(jī)的目的[3-5]。

4 措施實(shí)施效果

截止2020年2月8201工作面已回采結(jié)束，針對(duì)工作面前期回采過程中刮板輸送機(jī)常見故障現(xiàn)象，大斗溝煤礦對(duì)常見故障原因進(jìn)行合理分析，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況采取了合理有效的對(duì)策措施，通過實(shí)際應(yīng)用效果來看，8201工作面刮板輸送機(jī)采取措施后，在后期回采中工作面故障率降低至3%以下，降低了輸送機(jī)維修費(fèi)用達(dá)47萬元，保證了刮板輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，取得了顯著應(yīng)用成效。