趙曉貴

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)雁崖煤業(yè)大同有限公司，山西 大同 037031）

引言

目前礦用帶式輸送機(jī)主要采用感應(yīng)式撕帶保護(hù)裝置，但是該裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)裝置靈敏度低，經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象，達(dá)不到預(yù)期保護(hù)目的，所以對(duì)帶式輸送機(jī)安裝可靠的撕帶保護(hù)裝置對(duì)輸送機(jī)安全高效運(yùn)輸，提高帶式輸送機(jī)運(yùn)輸效率具有重要意義。本文以雁崖煤業(yè)公司8310 高抽巷內(nèi)安裝的SSJ-800型帶式輸送機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)帶式輸送機(jī)安裝了一套新型撕帶保護(hù)裝置。

1 8310 工作面概述

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)雁崖煤業(yè)大同有限公司8310高抽巷三盤(pán)區(qū)東翼偏南一側(cè)，工作面北部為8309 工作面（未開(kāi)拓），南部為村莊鐵路保護(hù)煤柱，同煤經(jīng)地字2008[607]號(hào)文批準(zhǔn)留設(shè)，西部為三盤(pán)區(qū)主要三條大巷，東至保護(hù)煤柱為界。巷道上覆為二疊系山4 號(hào)層采空區(qū)，與3～5 號(hào)層間距為26～44 m，同煤集團(tuán)雁崖礦侏羅系14-3 號(hào)層采空區(qū)與3～5 號(hào)層間距為276 m，14-2 號(hào)層采空區(qū)與3～5 號(hào)層間距為307 m，11-2 號(hào)層采空區(qū)與3～5 號(hào)層間距為322 m，及大同市南郊區(qū)鴉兒崖鄉(xiāng)綜合廠(chǎng)康家梁煤礦、南郊區(qū)鴉兒崖鄉(xiāng)賈侯澗接替井煤礦小窯采空區(qū)[1-2]。

8310 頂板高抽巷設(shè)計(jì)總長(zhǎng)2 712.336 m（從8310頂板高抽巷回風(fēng)繞道往里算起）；巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)為矩形斷面：寬×高=4.0 m×3.1 m，斷面面積為12.4 m2；巷道掘進(jìn)煤層為3～5 號(hào)煤層，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且大部分叉。3-2-5 號(hào)層利用厚度為4.83～12.51 m，平均8.96 m。煤層中含2～7 層夾矸，厚度為0.05～0.58 m，巖性為黑色泥巖、高嶺巖；3-1 號(hào)層厚度為0.92～2.80 m，平均1.60 m，與3-2-5 號(hào)煤層間距在0.80～4.54 m之間，平均2.87 m。

2 巷道掘進(jìn)現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

2.1 掘進(jìn)現(xiàn)狀

8310 高抽巷采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝，巷道采用EBZ260 型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，采用SSJ-800 型帶式輸送機(jī)進(jìn)行煤矸運(yùn)輸，帶式輸送機(jī)機(jī)尾與掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載結(jié)構(gòu)連接，帶式輸送機(jī)最大運(yùn)輸量為2 000 t/h，運(yùn)輸速度為2.5 m/s，該帶式輸送機(jī)主要由滾筒、機(jī)架（重梁、H 架）、張緊裝置、阻燃輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置（電機(jī)、減速機(jī)）、保護(hù)裝置（撕帶保護(hù)、煙霧保護(hù)、跑偏保護(hù)、速度保護(hù)、堆煤保護(hù)等）。

截至2021 年6 月13 日8310 高抽巷已掘進(jìn)450m，巷道在前期掘進(jìn)過(guò)程中由于巷道掘進(jìn)煤矸量大、煤泥多、煤矸中含大量金屬物件，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)頻繁出現(xiàn)撕帶現(xiàn)象，根據(jù)機(jī)掘一隊(duì)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2021 年2—6月8310 高抽巷內(nèi)帶式輸送機(jī)共計(jì)出現(xiàn)撕帶事故7起，撕帶總長(zhǎng)度達(dá)180 m，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)27.8 萬(wàn)元。

2.2 問(wèn)題分析

8310 高抽巷內(nèi)SSJ-800 型帶式輸送機(jī)主要采用重力感應(yīng)式撕帶保護(hù)裝置，該裝置主要由感應(yīng)板、重力感應(yīng)器等部分組成。當(dāng)輸送機(jī)出現(xiàn)撕帶后，斷帶與感應(yīng)器感應(yīng)后及時(shí)對(duì)輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行閉鎖停機(jī)。

但是在傳統(tǒng)撕帶保護(hù)裝置實(shí)際應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸送帶出現(xiàn)跑偏，由煤矸落入撕帶保護(hù)裝置上方時(shí)，裝置出現(xiàn)誤保護(hù)動(dòng)作，同樣會(huì)對(duì)輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行閉鎖停機(jī)；同時(shí)該裝置只能對(duì)斷帶后輸送機(jī)進(jìn)行保護(hù)作用，當(dāng)帶式輸送機(jī)在撕帶過(guò)程中無(wú)法起到有效保護(hù)作用。

3 新型撕帶保護(hù)裝置設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為了降低帶式輸送機(jī)撕帶事故率，彌補(bǔ)帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)撕帶保護(hù)裝置主要存在的不足，機(jī)掘一隊(duì)通過(guò)技術(shù)研究，決定對(duì)撕帶保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

3.1 撕帶保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)

新型撕帶保護(hù)裝置主要由除鐵器、拉桿裝置、吊掛裝置、重力傳感器等部分組成，結(jié)構(gòu)如見(jiàn)下頁(yè)圖1。

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

1）吊掛裝置通過(guò)錨桿固定在巷道頂板上，除鐵器通過(guò)拉桿裝置固定在吊掛裝置上，重力傳感器固定在拉桿裝置上。

2）除鐵器根據(jù)實(shí)際情況選擇永久性磁鐵或電磁鐵，以對(duì)原煤中混入的鐵器產(chǎn)生吸附力。拉桿裝置為拉繩結(jié)構(gòu)，共計(jì)兩根，在兩根拉繩間安裝固定拉桿，將拉繩和除鐵器形成整體，從而有效避免裝置晃動(dòng)。

3）重力傳感器安裝在拉繩上，當(dāng)除鐵器吸附原煤中的鐵器時(shí)，如果鐵器對(duì)帶面產(chǎn)生了刮擦，會(huì)產(chǎn)生與重力方向相同的作用力，重力傳感器感應(yīng)到以后會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制停機(jī)，從而將帶面的破損降至最小。

4）吊掛裝置可以是現(xiàn)有技術(shù)中的單軌吊，單軌吊上設(shè)置有軌道和滑輪，滑輪與軌道相適配。拉桿裝置的第一端與所述滑輪固定連接，拉桿裝置的第二端與除鐵器固定連接，吊掛裝置內(nèi)安裝兩個(gè)拉力傳感器，拉力傳感器與滑輪貼合。

3.2 裝置工作原理

當(dāng)不發(fā)生卡堵撕帶現(xiàn)象時(shí)，沖擊力撞擊除鐵器后急劇下降直至消失，拉力傳感器把信號(hào)傳到控制系統(tǒng)后，顯示除鐵器正常工作?？梢栽诳刂葡到y(tǒng)中設(shè)置聲光報(bào)警器，當(dāng)發(fā)生卡堵撕帶現(xiàn)象時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，停機(jī)排除撕帶的鐵器。

帶式輸送機(jī)通過(guò)設(shè)置重力傳感器來(lái)檢測(cè)鐵器刮擦帶面時(shí)，除鐵器產(chǎn)生向下的力；通過(guò)設(shè)置拉力傳感器來(lái)檢測(cè)鐵器刮擦帶面時(shí)，除鐵器產(chǎn)生的水平?jīng)_擊力，通過(guò)信號(hào)傳輸，發(fā)出報(bào)警，并及時(shí)停機(jī)，以保護(hù)皮帶，使皮帶受到的破壞最小。

4 裝置優(yōu)點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用效果分析

4.1 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)新型撕帶保護(hù)裝置與傳統(tǒng)保護(hù)裝置相比，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝方便，且生產(chǎn)成本費(fèi)用低。該裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)故障率較低。

2）裝置自動(dòng)化水平高：該裝置通過(guò)除鐵器對(duì)煤矸中金屬異物進(jìn)行吸附，當(dāng)金屬異物體積大時(shí)，除鐵器在吸附過(guò)程中根據(jù)感應(yīng)器及時(shí)對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行閉鎖，從而有效阻止撕帶事故的發(fā)生。該裝置自動(dòng)化水平較高。

3）撕帶保護(hù)效果好：傳統(tǒng)撕帶保護(hù)裝置是當(dāng)輸送帶撕帶后及時(shí)進(jìn)行停機(jī)，無(wú)法阻止撕帶事故發(fā)生；但是新型撕帶保護(hù)裝置能夠及時(shí)阻止撕帶事故發(fā)生，具有很好的撕帶保護(hù)效果[3-5]。

4.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

2021 年7 月對(duì)8310 高抽巷帶式輸送機(jī)撕帶保護(hù)裝置優(yōu)化改造完成，截至2021 年12 月8310 高抽巷已掘進(jìn)到位，通過(guò)5 個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，該裝置安裝后共計(jì)監(jiān)測(cè)到14 起異物，停機(jī)6 起，在此期間未發(fā)生一起輸送帶撕帶事故，預(yù)計(jì)全年可降低設(shè)備維修費(fèi)用達(dá)20 余萬(wàn)元。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)掘一隊(duì)針對(duì)8310 高抽巷前期掘進(jìn)過(guò)程中帶式輸送機(jī)主要存在的問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)原撕帶保護(hù)裝置進(jìn)行精準(zhǔn)優(yōu)化改進(jìn)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，優(yōu)化后的撕帶保護(hù)裝置具有保護(hù)動(dòng)作靈敏可靠、保護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)，有效阻止了輸送機(jī)撕帶事故發(fā)生，保證了帶式輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。