煤矿胶带输送机保护装置研究

2020-05-14尚晓磊

机电工程技术 2020年3期

尚晓磊

（山西晋煤集团坪上煤业，山西晋城 048000）

0 引言

矿井主胶带输送机所承担的职责为原煤运输，是煤矿安全生产过程中所使用的核心大型设备。胶带机若要安全有效地运行，关键在于配置完善及保护装置灵敏，该装置可以在胶带机出现故障后及时做出保护动作，避免胶带机故障的发生率及严重性出现扩大，增强胶带机运行的安全性。根据相关规程可知，滚筒驱动带式输送机必须配置完善的监测保护设备，还应当在其沿线安装急停闭锁设备；在倾斜井巷中，运用胶带机进行下运时，必须安装有效的制动设备及防逆转设备；在进行下运时，应当安装放超速设备及制动设备。坪上煤矿所使用的胶带输送机已经根据相关规程中的要求安装了以上保护装置[1]。

1 胶带机保护装置应用现状

煤矿主胶带机可以根据相关规程及要求来配置保护装置，但由于受到外界因素及现场条件影响，一些保护装置不具备较强的灵敏度、或经常受到损坏、或无法发挥保护效果。例如烟雾监控设备，一部分矿井仅依照说明书来进行安装，将其固定于驱动滚筒下风侧的合理范围之内，并未对滚筒安装部位的风向进行考虑，长此以往将会因感应时间较长而造成恶劣的后果[2]。在保护装置中，堆煤保护装置是最易受到破坏或最易失效的一个装置，由于胶带机的关键卸载点基本为煤仓，而堆煤保护器采取了触碰节点式的模式，设置于煤仓口，但是尚不了解该保护器的最佳安装方式。

2 胶带机保护装置应用中存在问题

由于滚筒驱动带式输送机中所安装的各个监测保护设备及沿线急停闭锁设备有合理的安装位置及良好的运行环境，如烟雾、温湿度等等，因此具有较好的应用效果，可以实现设备运行的需求，确保安全性。但在实际应用过程中，撕裂保护与堆煤保护两种装置依旧存在较大的缺陷[3]。

2.1 堆煤保护装置应用

目前，堆煤保护器所运用的传感器主要为主胶带机卸载点，其主要存在两种类型的安装方法：一是在煤仓落煤点侧面的合理范围内进行安装；二是在卸载滚筒下部底部一侧进行安装。

通常情况下，堆煤保护传感器的安装部位大多位于煤仓口下方，但这种安装模式存在较大的缺陷：一是在维护、检修及试验工作中存在一定阻碍；二是水、煤泥等物质会因胶带机存在的水煤问题而进入到传感器中，导致其无法发挥较好的效果；三是由于传感器自身构造的影响，导致其无法取得较好的使用效果，存在推延或拒动的现象。堆煤保护传感器一般安装于卸载滚筒下端的底板上，尽管煤研不会对其造成碰撞，水及煤泥也不会浸入，但是因安装位置与滚筒相接近及其自身构造的原因，在做出保护动作之时将会出现严重后果[4]。

2.2 撕裂保护装置实际运用

撕裂保护指的是在胶带机输送带因外界因素出现撕裂，导致输送带穿透之后，煤块由撕裂部位掉落到保护装置中，达到一定数量之后，胶带机将停止运行。目前运用的撕裂保护装置存在较多不足，即在胶带机运作的过程中因受到煤块碰撞、长杆型物体产生了卡顶等故障而导致输送带出现了扯边、撕裂等问题，进而产生了钢丝绳裸露、输送带受损的问题，但输送带并非被完全划破。目前，因撕裂保护装置所具有的运行原理，导致其所具有的保护作用无法得到发挥，不能及时找出和解决其中存在的风险问题，最终会因长时间的累积而出现大型故障及经济损失[5]。

3 胶带机堆煤保护装置研制

在堆煤保护装置的实际运行中会产生相应的问题，此时应当与煤矿的实际状况相结合来继续研制堆煤保护设备，如图1所示。该装置的外观呈现为箱体构造，一侧为活动挡板，且该挡板的底部是运用铰链形式设计，其面向箱体的一侧产生了一定的倾斜角度，促使箱盖依靠活动挡板侧来制作下护檐，并以此来对限位活动挡板进行支撑。活动挡板的对侧应当加设托架，以有效地固定行程开关[6]。当产生堆煤问题时，煤块会对活动挡板造成一定的挤压作用，使其产生倾斜现象，挡板触动行程开关的保护动作，进而停止运行。

堆煤保护箱的安装主要有两种状况：一是当煤仓口配置有纵横支撑梁时，应当将堆煤保护箱置于梁上，在煤研无法触碰的部位将其进行固定，使其保持稳固，活动挡板的外侧应当朝向胶带机，同时与其运行方向保持平行；二是当煤仓口未配置支撑梁时，需要加设一个独立的堆煤保护固定托架，并将堆煤保护箱置于其中，在安装煤仓口时，应将堆煤保护箱配置于托架的一端，即固定于煤仓外的底板之上，并保证该保护箱活动挡板的外侧与胶带机相对，与胶带机的运行保持平行[7]。堆煤保护原理如图2所示。

图1 箱体结构式堆煤保护装置

图2 输送带抽绳保护装置原理图

4 触动式输送带抽绳保护装置研发制作

该装置的研制主要运用了机械化的原理，根据输送带产生的钢丝绳外漏或者撕为条状等问题时，则运行至回程时一定会出现向下拖挂的现象，在胶带机顶部的输送带下部安装一个竖立档杆，并将行程开关安装于档杆后面，该开关连接到胶带机的控制回路中，输送带受到磨损的胶皮或者输送带的钢丝绳头脱离之后将会触碰到档杆，导致档杆产生一定的倾斜，借助于档杆的重力影响来启动行程开关，对控制系统实施有效地保护，使胶带机停止运作，从而使检修人员及时找出风险问题，并加以解决[8]。