喬 楠

（晉能控股煤業(yè)集團北辛窯煤業(yè)有限公司， 山西 忻州 036702）

引言

帶式輸送機是煤礦采掘工作面重要運輸設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便以及運輸能力大、實用性強等優(yōu)點，它主要通過滾筒與輸送帶摩擦提供動力源，帶動環(huán)形輸送帶運動，達到運輸物料的目的；在實際運行過程中若對帶式輸送機管理維護不當(dāng)，很容易造成輸送機故障，常見故障現(xiàn)象主要為輸送機跑偏、撕帶、電機燒毀、倒架等。長距離帶式輸送機一旦出現(xiàn)故障后，易導(dǎo)致輸送機運行穩(wěn)定性失調(diào)，輸送機運輸效率降低，而且很可能出現(xiàn)傷人事故。本文以北辛窯礦2102 巷安裝SSJ-800 型帶式輸送機為研究對象，對巷道前期掘進過程中帶式輸送機主要存在的問題進行分析，并根據(jù)掘進現(xiàn)狀采取了若干項安全管理技術(shù)措施。

1 2102 巷概述

晉能控股煤業(yè)集團北辛窯煤業(yè)有限公司2102 巷位于11 采區(qū)，標(biāo)高1 003.5～1 100.5 m；西鄰+1040 m回風(fēng)巷。8102 工作面兩條順槽呈近東西方向布置，切眼呈近南北方向布置[1-2]。

2102 巷走向長度854 m, 巷道掘進煤層為2 號，可采范圍平均煤厚5.92 m，斷面規(guī)格為寬×高=4.2 m×3.5 m，煤層平均傾角20°；煤層厚度變化不大，以暗煤為主，次為亮煤，含鏡煤條帶，瀝青光澤。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層中含2～4 層夾矸，夾矸厚4～10 cm，夾矸的巖性以泥巖、灰黑色炭質(zhì)泥巖為主，煤層頂?shù)装鍘r性如表1 所示。

表1 2102 巷掘進的2 號煤層頂?shù)装鍘r性

2102 巷采用機械化掘進工藝，采用EBZ260 型掘進機進行掘進，單茬掘進深度為0.8 m，工作面內(nèi)安裝一部SSJ-800 型帶式輸送機與盤區(qū)帶式輸送機搭接進行聯(lián)合出煤，截止目前巷道已掘進450 m。

2 巷道掘進前期運輸現(xiàn)狀及問題分析

2.1 巷道掘進前期運輸現(xiàn)狀

在前期掘進過程中由于巷道掘進煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層內(nèi)含多層夾矸，在巷道掘進后產(chǎn)生大量煤矸，導(dǎo)致在運輸過程中輸送機磨損嚴(yán)重，同時由于對帶式輸送機在日常運行過程中安全管理措施不到位、設(shè)備配套裝置老化落后等，導(dǎo)致輸送機在前期運行過程中存在很多問題，嚴(yán)重威脅著巷道安全快速掘進；通過現(xiàn)場統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在2102 巷前期掘進過程中帶式輸送機因跑偏、斷帶導(dǎo)致輸送機故障共計14 起，設(shè)備維修費用達32.4 萬元。

2.2 主要存在的問題

1）輸送機跑偏。巷道在前期掘進過程中運輸?shù)拿喉泛罅宽肥?，矸石體積大，在運輸時矸石對輸送帶磨損嚴(yán)重，而且經(jīng)常出現(xiàn)矸石卡塞輸送帶現(xiàn)象，致使輸送帶在運行時出現(xiàn)失穩(wěn)，造成輸送帶出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象；同時原帶式輸送機安裝防跑偏托輥控制輸送帶跑偏現(xiàn)象，傳統(tǒng)防跑偏托輥自動化水平低、故障率高，起不到有效的防跑偏效果。

2）電機燒毀。2102 巷在前期掘進過程中共計發(fā)生3 起40 kW 電機燒毀事故，通過現(xiàn)場綜合分析，主要有以下幾方面原因：輸送機安全管理不到位，檢修人員未能定期對電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞情況以及潤滑情況進行檢查；帶式輸送機運輸煤矸量大，特別是當(dāng)大塊矸石卡塞輸送機時造成輸送機負荷加大，導(dǎo)致電機燒毀。

3）輸送帶撕帶。2102 巷掘進前期共計發(fā)生6 起撕帶事故，撕帶總長度為112 m，經(jīng)濟損失達13.2 萬元；通過分析輸送機出現(xiàn)撕帶原因主要有以下幾方面，撕帶保護裝置落后，輸送機出現(xiàn)撕帶后未能及時進行停機，導(dǎo)致撕帶范圍擴大；輸送帶在運行過程中張緊度不合理，輸送帶松弛時出現(xiàn)輸送帶上飄、跑偏等現(xiàn)象，輸送帶過緊時輸送帶負荷大，出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。

3 帶式輸送機安全管理技術(shù)措施

為了保證帶式輸送機后期安全穩(wěn)定運行，降低帶式輸送機故障率，決定從安全管理、設(shè)備優(yōu)化改進兩方面提高輸送機安全性能。

3.1 輸送機安全管理

1）每班因安排專人對帶式輸送機托輥、皮帶磨損情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)托輥變形、斷裂時必須及時更換；發(fā)現(xiàn)輸送帶磨損嚴(yán)重或者有鋼芯外露時應(yīng)及時更換輸送帶。

2）定期對帶式輸送機電機軸承變形情況以及潤滑情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)電機軸承出現(xiàn)變形時必須及時更換，定期對機腔內(nèi)添加潤滑油。

3）由于輸送機在運輸物料時產(chǎn)生振動現(xiàn)象，導(dǎo)致輸送帶中心線與頭尾滾筒軸線不垂直，從而造成輸送帶受力不均，出現(xiàn)斷帶、跑偏現(xiàn)象，所以應(yīng)定期調(diào)整輸送機安裝偏角，確保輸送帶中心線偏角小于3°。

4）施工單位因健全輸送機檢修制度，每月必須定期對輸送機進行檢查維修，每次對檢查維修的問題建立臺賬，輸送機在日常運行過程中根據(jù)檢修臺賬加強安全管理。

5）煤礦應(yīng)加強對帶式輸送機操作人員、檢修人員進行專業(yè)培訓(xùn)，提高作業(yè)人員業(yè)務(wù)水平，在日常管理中能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并及時處理，從而降低輸送機故障率。

3.2 設(shè)備優(yōu)化改進

3.2.1 安裝電控糾偏裝置

1）為了提高帶式輸送機糾偏效果，以及糾偏自動化水平，決定對原帶式輸送機糾偏裝置進行優(yōu)化改進，安裝一套自動糾偏裝置。該裝置主要由防跑偏檢測裝置和糾偏裝置兩部分組成，其中防跑偏檢測裝置主要由托輥、傳動齒輪、傳感器、復(fù)位彈簧等部分組成，糾偏裝置主要由蝸輪蝸桿、電機、錐形側(cè)輥等部分組成，如圖1 所示。

圖1 自動糾偏裝置示意圖

2）帶式輸送機在運輸過程中一旦出現(xiàn)跑偏時通過防跑偏檢測裝置及時將跑偏信號傳送至糾偏裝置，然后通過電機控制蝸輪蝸桿實現(xiàn)對跑偏輸送帶進行調(diào)偏。

3.2.2 安裝液壓自動張緊裝置

在2102 巷前期掘進過程中，對帶式輸送機主要采用人工控制張緊，人工控制方式不僅勞動作業(yè)強度大、效率低，而且張緊調(diào)校精度低，所以決定對帶式輸送機安裝一套自動張緊裝置，該裝置結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 帶式輸送機液壓自動張緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖

帶式輸送機在運輸煤矸時張緊裝置中的重力感應(yīng)裝置自動檢測運輸煤矸質(zhì)量，然后自動對輸送帶進行張緊控制，確保輸送帶始終具有合適的張力，與傳統(tǒng)人工張緊相比，液壓自動張緊裝置具有自動化水平高、張緊勞動作業(yè)強度低、張緊精度高等優(yōu)點。

3.2.3 安裝大塊煤矸篩檢裝置

1）為了避免大塊矸石造成輸送帶撕帶、跑偏現(xiàn)象，在帶式輸送機機頭位置安裝一套大塊煤矸篩選裝置，該裝置主要由激光發(fā)射器、接收器、PLC 控制器、聯(lián)鎖開關(guān)等部分組成；激光發(fā)射器、接收器分別安裝在H 架兩側(cè)，安裝高度為0.4 m，PLC 控制器分別與接收器、聯(lián)鎖開關(guān)連接。

2）當(dāng)帶式輸送機運輸?shù)拿喉穳K高度達0.4 m 時，煤矸阻擋住激光發(fā)射器發(fā)出的連續(xù)紅外線，此時接收器及時將信號傳送至PLC 控制器內(nèi)，通過控制器控制作用實現(xiàn)聯(lián)鎖開關(guān)對輸送機電機閉鎖停機[3-5]。

4 結(jié)語

截止2021 年2 月15 日2102 巷已掘進到位，通過對巷道內(nèi)SSJ-800 型帶式輸送機采取若干項安全技術(shù)措施后，巷道在后期掘進過程中未出現(xiàn)帶式輸送機斷帶、跑偏以及電機燒毀事故，全年可節(jié)約輸送機維修費用30 余萬元，保證了巷道快速掘進，大大提高了掘進巷道運輸效率。