宋 超
(晉能控股煤業(yè)集團(tuán)雁崖煤業(yè)有限公司,山西 大同 037031)
帶式輸送機(jī)是掘進(jìn)工作面重要機(jī)電設(shè)備之一,與傳統(tǒng)電機(jī)車相比帶式輸送機(jī)具有運(yùn)輸量、運(yùn)輸連續(xù)[1]、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)且受地質(zhì)條件影響小等優(yōu)點(diǎn),被煤礦廣泛用于采掘工作面中,但是在實(shí)際巷道掘進(jìn)過程中,由于巷道空間有限、巷道內(nèi)粉塵濃度大以及運(yùn)輸量影響,帶式輸送機(jī)在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障,一旦輸送機(jī)出現(xiàn)故障后不能及時進(jìn)行維修,很容易造成巷道停產(chǎn)現(xiàn)象[2],所以在巷道掘進(jìn)過程中,帶式輸送機(jī)一旦出現(xiàn)故障,必須及時發(fā)現(xiàn)故障源,并進(jìn)行檢修,只有這樣才能保證帶式輸送機(jī)安全高效運(yùn)行。
晉能控股煤業(yè)集團(tuán)雁崖煤業(yè)有限公司2309巷位于三盤區(qū)西翼,巷道東部為盤區(qū)大巷,南部為8309工作面,西部為井田邊界,北部為實(shí)煤區(qū)。
2309巷設(shè)計長度為950 m,巷道設(shè)計斷面規(guī)格為寬×高=4.5 m×3.5 m,巷道沿4#煤層底板進(jìn)行掘進(jìn),4#煤層平均厚度為3.5 m,平均傾角為3°,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,煤層內(nèi)含多層夾矸,主要以炭質(zhì)泥巖為主;2309巷采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝,采用EBZ260型掘進(jìn)機(jī),掘進(jìn)機(jī)尾部搭接一部SSJ-800型帶式輸送機(jī),帶式輸送機(jī)與盤區(qū)帶式輸送機(jī)搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤。
截止目前巷道已掘進(jìn)420 m,巷道在前期掘進(jìn)過程中由于受施工工藝以及輸送機(jī)操作維護(hù)等影響,帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障,導(dǎo)致巷道掘進(jìn)效率不足4.2 m/d,嚴(yán)重制約巷道安全快速掘進(jìn)。
SSJ-800型帶式輸送機(jī)主要由電機(jī)、減速機(jī)、滾筒、阻燃膠帶、H架、各類保護(hù)、清掃器、張緊裝置等部分組成,如圖1所示,帶式輸送機(jī)主要利用驅(qū)動裝置帶動滾筒運(yùn)轉(zhuǎn),利用滾筒摩擦作用帶動環(huán)形輸送帶運(yùn)行。通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn),2309巷安裝的帶式輸送機(jī)常見故障主要包括電機(jī)故障、 輸送帶故障及托輥故障等。
電機(jī)是帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中主要動力源,一旦電機(jī)出現(xiàn)故障,帶式輸送機(jī)失去動力將出現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)異常,常見的電機(jī)故障主要有電機(jī)軸承斷裂、電機(jī)燒毀、電機(jī)發(fā)熱、電機(jī)振動異常等。
常見的電機(jī)軸承斷裂主要原因有以下兩方面,一是帶式輸送機(jī)使用年限長,輸送機(jī)電機(jī)磨損嚴(yán)重,電機(jī)軸承未及時進(jìn)行更換出現(xiàn)斷裂;另一方面是由于輸送機(jī)在運(yùn)輸物料時負(fù)荷大,超出了電機(jī)承載負(fù)荷,導(dǎo)致電機(jī)軸承斷裂。電機(jī)燒毀原因主要是由于電機(jī)在狹小空間內(nèi)周期運(yùn)轉(zhuǎn),散熱效果差,電機(jī)匝圈燒毀,以及電機(jī)頻繁啟動和過負(fù)荷,導(dǎo)致電機(jī)燒毀[3]。電機(jī)振動異常主要由于電機(jī)內(nèi)部螺絲或配件松動,導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)振動等。
阻燃輸送帶常見故障主要有輸送帶斷帶、打滑、跑偏等,其中斷帶對帶式輸送機(jī)影響最大,通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn),2309巷在前期掘進(jìn)過程中共計發(fā)生9起斷帶事故,其主要原因主要有以下幾方面:(1)帶式輸送機(jī)安裝質(zhì)量不合格,輸送機(jī)安裝后輸送帶中心線與卸煤滾筒、尾滾筒軸線不垂直,導(dǎo)致輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中輸送帶產(chǎn)生側(cè)向拉力,造成輸送帶出現(xiàn)撕帶現(xiàn)象;(2)2309巷輸送帶主要采用皮帶卡機(jī)械連接,連接時輸送帶出現(xiàn)對接不嚴(yán)現(xiàn)象,當(dāng)輸送機(jī)在運(yùn)輸物料時,輸送帶連接處受力不均,出現(xiàn)接口處斷帶。
輸送帶跑偏時主要是由于輸送機(jī)在安裝時輸送帶張緊力不足,導(dǎo)致輸送機(jī)在運(yùn)輸物料時出現(xiàn)打滑、跑偏現(xiàn)象,同時輸送機(jī)在裝卸物料時,物料對輸送帶產(chǎn)生沖擊力,導(dǎo)致輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)失穩(wěn),產(chǎn)生跑偏。
輸送機(jī)托輥是對輸送帶產(chǎn)生摩擦動力的主要配件,托輥質(zhì)量以及安裝質(zhì)量對輸送帶跑偏、打滑現(xiàn)象有著直接影響,在巷道實(shí)際掘進(jìn)過程中,由于巷道內(nèi)粉塵濃度大、有積水,導(dǎo)致托輥表面附著大量煤壁,改變了托輥曲徑,致使輸送帶出現(xiàn)摩擦受力不均現(xiàn)象,從而造成輸送帶跑偏、撒料等[4];當(dāng)托輥與輸送帶出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象時,輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)時卡塞異物對托輥以及輸送帶產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦,導(dǎo)致輸送帶斷裂、磨損以及托輥斷裂等。
針對2309巷在前期掘進(jìn)過程中SSJ-800型帶式輸送機(jī)常見故障,機(jī)掘一隊通過技術(shù)研究制定了相應(yīng)的故障處理措施。
目前井下采用的輸送機(jī)電機(jī)具有故障斷電功能,當(dāng)電機(jī)一旦出現(xiàn)故障停機(jī)后靜止立即重啟,及時判斷故障源:(1)若發(fā)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)腔有糊焦味且伴隨著有濃煙冒出,可確定為電機(jī)燒毀,必須及時更換電機(jī);(2)發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動但是存在異響且減速機(jī)不轉(zhuǎn)動,確定為電機(jī)與減速機(jī)軸承存在問題,軸承安裝不到位可重新進(jìn)行安裝,若軸承斷裂、變形時必須及時更換。
為了防止帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中因運(yùn)輸負(fù)荷大造成電機(jī)燒毀現(xiàn)象,帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸物料時保證輸送機(jī)物料運(yùn)輸均勻,禁止大塊煤矸石直接運(yùn)輸,運(yùn)輸停運(yùn)前必須將輸送機(jī)物料運(yùn)輸干凈,防止下一次啟動輸送機(jī)時因輸送帶存在物料增加了電機(jī)啟動瞬發(fā)電機(jī),造成電機(jī)匝圈燒毀。
阻燃輸送帶屬于帶式輸送機(jī)易磨損部件,一般鋼芯輸送帶使用周期在12~18月,若發(fā)現(xiàn)輸送帶磨損嚴(yán)重,輸送帶表面出現(xiàn)裂紋或者磨損顯現(xiàn)出鋼芯,必須對輸送帶及時進(jìn)行更換;若輸送帶對接處質(zhì)量不合格或者傳統(tǒng)機(jī)械對接工藝滿足不了運(yùn)輸要求時,因?qū)斔蛶犹幉捎镁郯滨チ蚧幚?,即在對接處機(jī)械對接后,對輸送帶表層進(jìn)行打磨,然后在表層處安裝纖維層,并對纖維層采用聚氨酯進(jìn)行覆蓋,如圖2所示。
由于一部帶式輸送機(jī)安裝上下托輥數(shù)量較多且少數(shù)托輥出現(xiàn)故障后不會直接影響輸送機(jī)運(yùn)行,所以托輥出現(xiàn)故障后很難及時發(fā)現(xiàn),為了減少托輥故障率,每天安排專人對輸送機(jī)托輥進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)變形、斷裂,及時更換托輥。
為了防止托輥表面附著煤泥導(dǎo)致輸送帶跑偏、撒料等現(xiàn)象,對帶式輸送機(jī)每隔50 m安裝一套電控防跑偏裝置,該套裝置已在同忻、塔山煤礦進(jìn)行應(yīng)用,該裝置主要由輸送帶跑偏傳感器、控制器、電控跑偏托輥等部分組成;一旦傳感器監(jiān)測到輸送帶跑偏,可及時將跑偏信號傳送至控制器內(nèi),控制器接收信號后控制電控托輥對跑偏輸送帶進(jìn)行糾偏[5]。
截止2020年9月27日2309巷已掘進(jìn)到位,針對巷道掘進(jìn)前期SSJ-800型帶式輸送機(jī)主要存在的故障,并采取相應(yīng)措施后,巷道在后期掘進(jìn)過程中斷帶、電機(jī)燒毀事故率降至2%以下,全年輸送機(jī)維修費(fèi)用減少了25余萬元,保證了掘進(jìn)巷道安全高效運(yùn)輸,巷道后期掘進(jìn)效率提高至8.7 m/d,取得了顯著效果。