煤矿带式输送机常见事故分析与预防

李 敏

(大同煤矿集团地煤公司)

带式输送机是煤矿井下运输主要的运输工具之一，是井下物料转运的枢纽。相比矿车运输、链条刮板输送机等运输方式，带式输送机运输量大、输送距离长、能耗低、工作面维护量小，并可实现物料连续转运。带式输送机适用于煤矿井下多处的物料运输，在采区平巷、采区上下山、各主要运输大巷、井口运输走廊等处都可用来转运采掘的原煤。

带式输送机一旦发生事故，后果通常较为严重。以倾斜煤巷胶带断带为例，断裂的胶带及物料在重力作用下下滑，在下滑摆动过程中会对沿线的辊筒、托辊、支架、线缆、电器装置造成不同程度的破坏，输送设备短时间内也无法正常使用，甚至无法保证沿线作业人员的生命安全。因此，确保煤矿井下带式输送设备正常、高效、安全工作对于煤矿生产十分重要。

1 常见事故

煤矿生产中，带式输送机较为主要的事故类别有火灾事故、打滑事故、下滑事故、跑偏事故和胶带断裂事故等。

1.1 火灾事故

带式输送机受设备自身因素和作业环境因素共同作用，容易发生井下火灾事故。一是输送机运行过程会产生电线短路、联轴器喷油着火、胶带与辊筒摩擦着火、辊筒与托辊摩擦着火等火源；二是井下作业环境空间封闭且狭小，含有的瓦斯和胶带上的原煤等易燃物质在空气流动不顺畅时，也容易造成井下火灾。输送机作业范围一旦起火，烟气污染不易排除，风向改变时甚至将烟气导入通道，造成二次燃烧，甚至酿成瓦斯、煤尘爆炸事故。

1.2 打滑事故

带式输送机打滑容易造成胶带断裂、物料堆积等问题，严重时会因摩擦导致火灾。引起打滑事故出现的原因可分为3类：①胶带张紧失效，可能是胶带过长或过松、张紧装置失效、胶带弹性变形大等导致；②负载问题，转运超出设备负荷或重载开启设备，滚筒与胶带摩擦力过小，托辊、滚筒、辊筒托架、滚筒轴承等部件存在故障；③胶带卡阻，主要是载荷突然增大，如大块煤、岩石及其他大型料块濡染进入输煤皮带，导致输送机无法正常运转。

1.3 下滑事故

物料下滑事故主要发生在倾斜巷道。当巷道自身倾角过大、超出胶带摩擦力的极限平衡角度时，物料下滑，制动装置也无法正常工作。

1.4 跑偏事故

胶带跑偏导致其上的物料倾洒，导致胶带扯边、设备停机等问题，长时间跑偏也会缩减胶带及运输机使用寿命。主要原因：①设备质量不合格，如辊筒偏心率过大，外圆圆柱度和主、从动滚轴轴心线平行度误差较大，支撑支架、托辊等自身刚性不够，胶带材质不合格，厚度、边缘长度不均匀，接口质量存在问题等；②设备安装问题，如设备安装过程中驱动辊筒、托辊、挡煤板、胶带、导料槽等部件安装角度偏离要求的平行轴、垂直线；③设备维护问题，如设备正常运行过程中物料粘附在辊筒与胶带间，导致受力不均匀，清扫设备工作效率低及其他日常维护不到位等。

1.5 输送带断裂事故

胶带断带、撕裂事故通常由胶带磨损及其硫化接口磨损、翘曲等疲劳断裂导致，输送设备刮板、挡煤板、清扫装置下沉、松动，尖锐部分与胶带直接接触，输煤皮带输送的煤、岩石、铁件等卡在刮板等部位，也会造成皮带严重损伤。设备负载过大时，张紧装置超出强度极限，胶带自身强度、接口施工质量等不合格也会造成输送带断裂事故。

2 事故预防

2.1 火灾事故预防

为避免带式输送机火灾事故，应加强火灾预警，使用阻燃材料，加强设备日常管理等。一是通过烟雾报警器、温升报警器、辊筒打滑监控及分布式光纤温度传感监控系统、胶带火灾监控系统实时监控可能引发火灾的隐患；二是运输机中易燃部分改用阻燃材料，电气装置满足矿用电气装置的防火、防爆标准，电线电缆及胶带选用阻燃性高的材质；三是加强设备日常维护，改善运输机作业环境，确保通风良好，避免易燃物料堆积，专职维护和操作的人员应进行专业培训，健全、完善输送机管理巡查制度。

2.2 打滑事故预防

保证带式输送机胶带张紧力，定期检查和维护设备部件，同时加装相应的防打滑装置。一是将运输机张紧装置的张紧程度、垂直度控制在合理范围内，在满足胶带与辊筒摩擦力要求前提下，避免过度张紧引起胶带疲劳损耗；二是定期检查设备辊筒、托辊轴承等支撑配件，及时更换严重磨损的辊筒外包裹的胶套，及时清理辊筒、胶带等处煤泥、油污等污垢，避免胶带积存较多的积水、机油等液体物质；三是增设防打滑系统，通过监控输送机运行状态，在打滑现象出现后紧急停机。

2.3 下滑事故预防

控制运输机极限平衡角，选用摩擦系数较大的胶带，在设备减速器前段安装制动器、主动辊筒处设置滚柱逆止器等制动装置，以在打滑事故发生时及时制动。

2.4 跑偏事故预防

从设备质量、设备安装和设备维护3个方面综合预防带式输送机跑偏事故。一是在设备选型阶段，选择制造精度满足使用要求的带式输送机，避免辊筒刚性、强度不足导致设备损坏、两侧受力不均，各辊筒、驱动轮应保证轴向同心，胶带具有足够强度、均匀性；二是保证安装误差在允许范围内，各辊筒水平放置，相互对称平行；三是加强设备污垢清理，避免辊筒与胶带间污垢过多造成胶带两侧存在高度差。

2.5 断裂事故预防

断裂事故预防重点是设备日常检查和维护，及时更换损伤、松动部件，调整胶带偏斜。胶带磨损或接口处出现翘曲、鼓泡、严重磨损时，及时切除及更换。漏斗、挡煤板、分料器、设备托辊、支架等松动、下坠时及时更换配件。胶带下煤口安装煤篦分流大块状原煤，胶带上方安装除铁器、木块分离等装置以去除铁质杂质、木质杂物，及时处理卡塞在导料槽、辊筒等处的块料，避免割伤胶带。通过张力传感器监控胶带运行状况，张力突然变化时及时检查，并采取对应处理措施。

2.6 综合保护装置

煤矿带式输送机由于设备型号不同，相应的保护装置功能也不同，但运行机理基本类似，都是通过继电器组成的硬线逻辑电路、运算放大器、CMOS集成电路、可编程控制器(PLC)等构成。系统集成后，传感器的低电平信号导入控制箱，根据信号反馈内容判断故障，以报警或者直接紧急停车，同时可通过LED显示工作状态、故障种类。控制装置可以单机使用，也可以将多条带式输送机构成集控性转运控制系统，实现双音频实时通讯。

综合保护装置通过多种传感器和电控开关实现对不同种类故障的保护，如打滑保护、烟雾保护、温度保护、堆煤保护、跑偏保护、紧急制动装置、纵向撕裂保护等。报警功能启动时可实现故障种类指示、警报和语言报警，保护动作根据功能需要进行即时停机或延时停机。综合保护装置实时监控各带式输送机，根据故障类型执行自动报警、显示状态、紧急停车等动作，有效避免人为判断失误引发的事故。

3 结 论

带式输送机是煤矿井下主要的运输工具之一，其安全运行是煤矿正常生产的基本保证。对带式输送机常见的火灾事故、打滑事故、下滑事故、跑偏事故、断裂事故等提出预防措施，并通过安装综合保护装置，实现故障类型的准确判断、运行状态的集中监控，能有效避免带式输送机事故的发生，稳定煤矿生产秩序，避免经济损失和人员伤亡。

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