综采工作面输送机断链条事故的原因分析
2010-08-15于远华
于远华
徐州矿务集团天山矿业公司,新疆 阿克苏 842000
综采工作面输送机是煤矿生产的主要运输设备。担负煤矿主要生产任务的重任。因此加强煤矿综采工作面输送机链条在井下现场的维护、使用和管理显得尤为重要,降低综采工作面输送机链条各类事故,预防综采工作面输送机链条事故的发生,是煤矿提高综采工作面生产产量的一种十分有效的途径。
根据有关资料统计,一个大型矿井的输送机事故在影响煤矿生产的各类事故中占有相当大的比例,约占矿井机电事故的10%~30%。而其中断链事故在输送机事故中所占的比重最大,约为1/3左右,断链事故发生的原因很多,现从以下几个重要方面进行分析。
1 质量原因
圆环链制造质量不良时单独引起断链的原因。目前我国煤矿用输送机所使用的各种圆环链都是按照国家标准GB/T12718-2001《矿用高强圆环链》生产制造的,该标准规定圆环链的破断负荷为链条拉力的8~12倍左右。在正常使用中,由于安全系数很大,断链的可能性很小。但是,有些所谓机械制造分厂受市场经济利益的诱惑,冒充正规的生产厂家,生产系列输送机链条;由于材质及制造质量及技术达不到标准和要求,以及制造工艺相对粗糙,导致圆环链在生产应用中发生脆性或塑性断裂的事故时有发生。
2 事故性断链
2.1 连接环无螺栓
圆环链是用连接环连接的,而连接环是靠螺栓或刚性销子把开口部分连接起来,使之成为一个弧度静不定梁,连接环两侧同时承受相应应力。如在使用过程中因螺栓松动、损坏、缺失、销子断裂等而未及时进行紧固或更换,使连接环变成一个只有一侧受力的悬臂梁,使一侧受力的悬臂梁同时承载两个悬臂梁的静拉力,因而极易使刮板输送机链条在生产过程中满载发生断裂,因此发生输送机链条断链。
2.2 跳牙
链子在链轮上跳牙或错位,一般的情况都是输送机锚链轮磨损超过,链条在链轮不能正常进行分链;导致链环在机头轴的链轮牙齿上产生冲击作用,使得链环在链轮处腐蚀磨损,机械拉力强度大为降低,同时由于受到井下环境自然条件的影响;一旦出现输送机链条在中部槽或输送机头、尾发生卡阻时或受到强大外力冲击而断链。
2.3 装煤过多或有大快矸石呀中部槽
刮板链在满载或超载的情况下,由于井下综采工作面输送机受矿井运输战线长条件的限制或电气设备故障的出现,启动或频繁启动时,将会使链条承受的动张力超过其极限值,这时若链条腐蚀或磨损,则最容易易造成断链。
2.4 节距不等
刮板链节距不等,安装过程中没有按照标准施工,造成长度过大,将引起其中一条链子受力增大、磨损加快,这时若链条腐蚀或磨损大大超过,也易造成综采工作面输送机链条断链。
2.5 中部槽磨损
中部槽在受到严重磨损时或中部槽里外邦断裂,在下槽的接头处、磨损处、断裂处极易卡刮板,造成输送机链条张力超过使用标准值,造成输送机链条负载急速增大。张力超过极限或链环腐蚀磨损时,很容易拉断链环。
2.6 中部槽不直
中部槽不直易出现综采工作面输送机断链条事故主要原因。一方面使两条链子受力不均,造成输送机中部槽和链条张力严重不均,或严重时链条拉力都作用在一侧或另一侧;另一方面造成输送机链条和链环的磨损,从而使链条拉断。
2.7 链条出槽
综采工作面输送机在使用过程中,由于维护检修工作不到位,造成双链刮板歪斜不直,使用过程中在热轧槽帮钢中部槽上时,易使链条出槽造成阻力加大受卡阻而断链。
2.8 链条过紧
刮板链在输送机中安装对接完后必须张紧链条,给刮板链一个初张力。输送机安装完毕后,在投入运行前应进行2~8h的空载链环运行,运行后链子如伸长,应根据工作面的布置和输送机头、尾锚链轮位置和长度重新调整并张紧。在运行15d以后,由于带载运行时链环进一步磨和,应注意检查输送机链条松紧程度并及时调整,否则链条过紧,被刮卡时没有缓冲的余地,易使链环的张力负荷超过极限值而发生断链事故。
2.9 下槽浮煤过多
输送机机头安装过低或输送机机头伸出太短与装载机搭接不符合安装标准,浮煤被拉进下输送机底槽,增加输送机低槽链条和链环张力负荷,在启动瞬间时极易断链。
3 自然损坏
3.1 动载荷
链条在正常生产过程中运输煤炭的情况下,由于机头链轮在传动链条时速度也有周期性的变化,有加速和减速的存在,尽管这种动载荷比要比链条受到突然冲击时的力量小得多,也会造成链环疲劳断裂。
3.2 腐蚀
井下的水中含有腐蚀性酸性物质,这些酸性物质会对链条和链接环造成腐蚀,是链环表面产生锈疤和脱皮等,致使链环断面减小,机械强度降低,促使链环断裂。
3.3 磨损
链条在运行中与中部槽机货物接触摩擦而受到磨损,同时主动轮与链环在啮合时会产生相对滑动而磨损。此外,链环与链环之间也会产生摩擦而使链条受到磨损。
用过的刮板链条在重新使用前要认真地逐条逐环检查其磨损状况。圆环链伸长不得超过设计长度的2%,链环直径磨损不得大于2mm~3mm,超过该值的链条不得再投入使用。
4 结论
通过以上分析,可以较容易地分析出综采工作面输送机断链条事故的原因,以便制定相应的预防和维护检修措施,切实加强生产过程中日常维护和检修的针对性,降低或减少综采工作面输送机断链条类似事故的发生,确保综采工作面输送机在矿井生产过程中得到最大效益的发挥,确保矿井安全的前提下实现稳长高产。因此煤矿综采工作面输送机在煤矿生产过程中是举足轻重的,因此加强煤矿综采工作面输送机在使用过程中是一项很重要的工作,要在使用过程中严格进行现场管理,降低输送机各类事故的发生,是确保煤矿综采工作面生产正常发挥的前提条件。