浅谈煤矿井下用带式输送机安全保护装置存在的问题及解决办法

2015-04-29刘建华

工业设计 2015年10期

刘建华

摘要：如今国内带式输送机保护装置生产厂家较多，但煤矿井下带式输送机事故仍时有发生。带式输送机的工作环境和工作条件相当复杂、恶劣，难免会出现各种各样的突发事故。安全保护装置是煤矿井下带式输送机的重要组成部分，在带式输送机安全稳定运行过程中起到了重要的作用，但是，安全保护装置使用过程中也存在一些问题。本文对煤矿井下用带式输送机安全保护装置中存在的问题进行分析，并提出解决办法。

关键词：煤矿;井下;带式输送机;安全保护装置

长距离连续运输、输送量大、运行可靠安全、效率高的带式输送机，已经成为我国煤矿井下煤炭运输系统的主要设备，而且现在都实现了集中控制和自动化传输，正在不断向集成式的煤炭运输系统发展。随着高带速、长距离带式输送机的不断发展，对现在的传输系统提出了更高的要求。对于年产量千万吨级的煤矿运输系统，对这种带式输送机的要求更是苛刻。但是带式输送机发生事故机会较多，针对带式输送机易出现的一些故障问题，安设安全保护装置可以对带式输送机的运行状态进行监测和保护，当带式输送机处于不安全运行状态时，保护状态可以终止其运行，确保安全运行。所以安全保护装置是带式输送机正常运行中必不可少的一种安全装置。

1 煤矿井下带式输送机安设安全保护装置存在的问题

1.1 温度、烟雾保护与自动洒水装置

滚筒驱动带式输送机在运行过程中，由于各种原因，可能会出现输送带与驱动轮的打滑现象，导致输送带与驱动滚筒摩擦，且将驱动滚筒与输送带之间产生高温，产生烟雾（有毒、有害气体），且易引发火灾。根据《煤矿安全规程》、MT820-2006《煤矿用带式输送机技术条件》和MT654-1997《煤矿用带式输送机安全规范》规定，滚筒驱动带式输送机应该安装温度保护、烟雾保护、和自动洒水装置。主滚筒温度一旦超过所设定的值时，温度保护装置应报警，同时启动自动洒水装置来降低温度。目前，带式输送机的温度保护装置所使用的是热敏元件、易熔合金棒和温控发射机三种温度传感元件。其中，热敏元件和易熔合金棒主要是通过空气的热辐射进行传递，受煤尘、煤渣等杂质的污染，使得温度误差较大。同时，热敏元件的参数不稳定，疲劳期短，试验要耗费大量的人力及劳力，执行电磁阀较长时间闲置下容易出现锈蚀、堵塞等情况;而易熔合金棒的缺点主要是响应的时间较长，封闭式机头难安装，但是执行机构重锤带快开闸门是其一个优势。温度传感元件之间的不同是：温度发射机的安装位置是在滚筒内部，不容易沾染煤尘等，且不会轻易被锈蚀、堵塞，但安装起来比较麻烦，尤其在井下进行操作非常困难，对于封闭式机头部的安装几乎是不可能完成的，在实际使用过程中，难以进行设备维护。同时，自动洒水的装置大多为人工操作，不能与温度保护装置有效的衔接起来。

1.2 纵向防撕裂保护装置

防撕裂保护装置要求装设在主要运输巷道内安设的带式输送机上，当带式输送机运行过程中发生撕裂时，可以终止带式输送机运行。总的来说，输送带发生纵向撕裂问题的原因主要有以下几个方面：因物料、金属、杂质等的重压或卡在输送带上，从而造成输送带的划伤或穿透。为降尘和保证装煤质量，溜煤咀高于输送带不可超过500mm，如果煤中混有铁棒等杂质，还可能发生蹩、卡或重压输送带等现象，基于这点就要将防撕裂保护装置安装于距输送带受煤点1-2m处的位置，以确保安全运行。而对于钢丝绳芯强力输送带，由于钢丝绳的锈蚀、断裂或因输送带硫化接头钢丝绳芯的抽动，造成横向断带事故。能够够实现对输送带纵向撕裂故障的及时发现、及时停机这项目工作变得十分迫切。

1.3 防跑偏保护装置

防跑偏保护装置是当输送带出现跑偏现象，就会及时报警;当输送带超出托辊边缘20mm时，防跑偏保护装置终止带式输送机运行。柱状接触式传感器是最为常见的防跑偏装置。井下环境较差输送带跑偏频率要明显高于其他环境。在井下操作中，如果按照要求，输送带超出托辊边缘20mm就停车，那么必然会发生带式输送机频繁启停的问题，就要采取有效的措施将其停止，否则会加大带式输送机的磨损，带来不必要的损失。所以，很多防跑偏保护装置大多都安装在远离输送带的机架上。根本发挥不错防跑偏的作用。

1.4 堆煤保护装置

堆料保护装置是用来监测煤仓是否装满或转载点是否堆积、堵塞的保护装置。当发生堆煤时，堆料保护装置可以终止带式输送机运行。目前堆料保护装置主要有炭极式和偏摆式。炭极式堆煤保护比较多见。炭极式堆煤保护由堆煤传感器和控制箱构成，传感器安设于煤仓或转载点某一高度处，作为固定触头，当煤堆到一定高度与堆煤传感器相接触时，控制箱便终止带式输送机运行。这种保护装置由于安设于煤仓或转载点某一高度处，在煤尘与喷雾的环境下，传感器很容易锈蚀和受潮，造成堆煤保护频繁动作。

2 煤矿井下带式输送机安设安全保护装置的解决

2.1 温度保护与自动洒水装置优化

采取比较实用的重垂带快开闸门来实现喷水的方式。这种装置在选择温度传感器元件上，可以采用加保护的水银接触式温度计来代替易熔合金棒，并且在主机和油丝绳中间增加一个电磁转换装置。优点是温度传感器元件受环境影响较小，存在的误差较小，电磁转换装置相对独立，受其他部分的影响小，且安装比较方便。

2.2 纵向撕裂保护装置优化

因井下环境比较恶劣，积尘和煤渣较多，撕裂保护的灵敏度就会受到影响，误判的现象频繁出现。所以，在使用纵向防撕裂保护装置时，应安设位置得当，并加装清扫器，及时检查保护装置。如果在加装个除铁器装置，效果会更好。一般带式输送机在传送时候都会有很大的负重，一旦发生断带，重物就会损伤托辊支架，造成托辊变形;下滑过程中失控的输送带会飞出，有可能造成对周围设备以及人员的误伤;输送断带后维修时间过长，对整个生产过程产生延误，造成严重的经济损失。如果将原有的普通托辊进行替换，改成具有逆止功能的托辊，发生断带时逆止托辊将会停止运转，利用托辊与输送带之间的摩擦力让其停下来。可能会最大限度的减少损失。所以，预防输送带纵向撕裂更重要。如果在上层输送带下底部（导料口到第一个三联托辊间），加装个红外光电传感器，该传感器对输送带底部发射一条与输送带垂直的线状激光，如果输送带被划伤，通过把光强度的变化转换成电信号的变化来终止输送机运行。

2.3 防跑偏装置优化

无论是采用哪种防跑偏装置，都要适应开采中狭窄、潮湿、淋水、煤泥的环境。在使用的过程中，从实际出发，其设计依据主要以带式输送机长度、托辊槽与输送带宽度为主，合理的设计安设防跑偏装置与输送带之间的的距离。要严格避免选择不合理的接触柱，或接触柱安设不合理的问题。同时，在防跑偏保护装置的使用过程中，不可忽视因跑偏量设置过去严格而导致的带式输送机频繁启停现象。如果对整个输送带设置4个以上的监测地点，把跑偏划分为2级，当跑偏较小时，只报警不停机，当防跑偏装置达到二级标准时，系统立即停机，这样效果会更好。

2.4 堆煤保护装置优化

如果将炭极式堆煤保护装置安设在相对干燥的硐室内，利用炭极式堆煤保护装置的特性，将传感器的煤电极与一根细电缆传输线连接，悬挂在煤仓上或两部输送带搭接处，当电缆碰到堆积的煤矸时，煤电极通过电缆的连接，与大地构成个回路，传感器会同样动作，这样就可以不必将传感器安设在恶劣的环境，也可以实现堆煤保护，有效提高了传感器使用寿命，降低传感器故障次数。

3结语

随着煤矿机电一体化水平的不断提高，煤矿井下带式输送机使用越来越广泛，台数越来越多，运输距离越来越长，在带式输送机的使用过程中经常出现一些打滑、跑偏、堆煤、烟雾、超温等故障，影响煤矿生产和安全。为了避免这些事故的发生，带式输送机保护器孕育而生。它不仅可以时时监视皮带的状态，还可以在皮带出现故障时进行报警，且对皮带的状态予以改变，进行保护。带式输送机保护器的应用，使皮带有了可靠的保护。现在煤矿井下大部分仍采用简易皮带机综合保护装置。因安全保护装置各自的生产厂家不同，其性能特点、使用方法略不同，用户在设计控制系统选型时，结合本单位的实际情况，充分考虑各自产品的性能特点，需监控带式输送机的长度、功率、带宽、驱动方式等配制参数，合理配备各种保护传感器的种类及数量，以确保带式输送机安全高效运行。

参考文献：

[1] 毛君，王晶.简述带式输送机的拉紧装置[J].煤矿机械.2006（01）：

116-117.

[2] 高炳.几种带式输送机软启动性能比较[J].科学之友： B版.2008

（04）：5-6.

[3] 蒋卫良，韩东劲.我国煤矿带式输送机现状与发展趋势[J].煤矿机电.2008（01）：1-6.

[4] 段杰军.输送机胶带断带及撕裂保护系统的研究[J].山西科技.2007

（05）：148-149.

[5] 闫巧枝，刘建亭.带式输送机制动技术分析[J].煤矿机械.2007（06）：

65-67.

[6] 卢杉，侯涛.超高分子量聚乙烯托辊的研制开发[J].矿山机械.2007

（06）：88-89.