矿用带式输送机常见故障及预防措施
2023-01-11薛俊英
薛俊英
(晋能控股集团大斗沟煤业有限公司, 山西 大同 037031)
引言
目前,带式输送机普遍应用于煤矿井下采掘工作面中,担负着工作面煤矸及物料运输任务,带式输送机主要利用主副滚筒以及改向滚筒对输送带施加摩擦力,从而带动环形输送带运行实现煤矸运输;但是由于井下作业环境复杂、输送机安装质量不合格以及输送机检修维护不当,导致输送机在运行过程中经常出现故障,如跑偏、撕带等,大大降低了带式输送机运行性能,增加了输送机故障率以及维修费用,所以,针对煤矿井下带式输送机常见故障采取合理有效的预防措施,对输送机安全稳定运行具有重要意义。
1 带式输送机常见故障及原因分析
1.1 跑偏故障
煤矿带式输送机跑偏是常见故障,跑偏故障指输送机在重载时输送带运转时其中心线偏离了设计位置,导致输送带失去重心向一侧偏离;输送带出现跑偏有很大危害,主要表现在输送带运输物料出现洒落;输送带与滚筒出现侧向摩擦力加大,输送带磨损严重;输送带在跑偏时出现侧应力,对输送带产生撕拉作用;输送机负荷加大,电机发热等[1]。
带式输送机跑偏故障主要原因由以下几方面:输送机安装质量不合格,输送机在安装时要求输送带中心线与卸载滚筒、尾滚筒轴线必须垂直,而在实际安装时由于安装人员责任心不强、安装水平有限,导致输送机安装后出现输送带中心线偏差现象;保护装置不起作用,传统煤矿井下带式输送机主要安装跑偏托辊阻止输送带跑偏现象,但是跑偏托辊纠偏效果差,在纠偏过程中无法实现闭锁停机;物料冲击作用,对于卸煤点处输送带很容易出现跑偏现象,主要由于落煤点处物料卸落速度快,对输送带产生一个瞬间冲击作用力,导致输送带失稳跑偏。
1.2 断带故障
带式输送机出现断带现象,主要集中在输送带接头以及输送带磨损严重区域,输送带承载能力降低,在外界负荷作用下出现断带,断带时危害主要表现在以下几方面:由于阻燃输送带具有弹性,断带时张力较大,在断带瞬间输送带会出现反弹,发生伤人或者损坏机电设备事故;输送机正常运行状态下,输送机电机、减速机、滚筒等部件处于张紧状态,在断带瞬间会造成输送机配件张紧失衡,出现设备损坏,如电机烧毁、轴承变形等。
通过现场观察分析,带式输送机出现断带原因主要表现在以下几方面:输送带张紧不合理,传统SSJ型带式带式输送机主要采用人工进行张紧,张紧方式落后且精度低,特别是当张紧度大时,输送带在外力作用下很容易出现断带;接头不牢固,传统井下带式输送机主要存在机械对接,在对接时接头处不平,导致对接不牢固,带式输送机在运输物料时,接口产生横向应力,接口在应力持续作用下出现断带;输送带磨损严重,阻燃输送带主要由阻燃橡胶和内部钢芯组成,正常状态下输送带具有一定的张拉作用,但是输送带长期磨损,阻燃橡胶磨损严重或者内部钢芯断裂时,降低了输送带承载能力,在应力作用下很容易出现断带[2]。
1.3 撕带故障
带式输送机在异物或者大块煤矸磨损作用下,很容易出现撕带,输送机一旦出现撕带时若不及时控制很容易出现大面积撕带事故,输送机出现撕带后最大的危害是影响采掘工作面正常运输,巷道内撒煤量大,而且撕带后维修成本费用高。
带式输送机出现撕带事故主要原因表现在以下几方面:异物撕带,采掘工作面运输的煤矸中存在金属或尖锐异物,导致运输时异物与皮带架卡塞,对输送带产生撕裂作用;撕带保护不到位,传统带式输送机采用的撕带保护装置落后,当输送机出现撕带后不能及时停机,造成大面积撕带现象。
2 带式输送机故障预防措施
2.1 跑偏故障
1)提高带式输送机安装质量:为防止因输送机安装质量不合格导致跑偏,必须提高输送机安装质量,对于采区、综采工作面带式输送机安装前必须由厂家人员现场指导,输送机安装时必须保证输送带中心线与各类滚筒中心线垂直。
2)安装电控纠偏装置:传统带式输送机安装的跑偏托辊只能对输送带小范围跑偏起到纠偏作用,但是当输送带跑偏量大于300 mm 时跑偏托辊纠偏效果差,而且跑偏托辊无法实现输送带跑偏时闭锁停机;所以可对输送机安装电控纠偏装置,该装置对输送带防跑偏效果好,而且可闭锁停机保护作用。
3)安装导料装置:为了防止上水平带式输送机在卸载物料时,高速煤流对下水平输送带产生冲击作用,在输送机搭接点可安装导料装置,导料装置内安装煤流缓冲器,使煤流卸载后按指定地点落入下水平输送带上,同时降低了煤流速度[3]。
2.2 断带故障
1)优化输送机张紧装置:为了提高带式输送机张紧效果,防止输送机在运行过程中因输送机张紧不合理出现断带现象,可对输送机张紧装置进行优化,安装液压自动张紧装置,该装置通过感应器感应输送机运输物料重梁,自动调整输送机张紧度,与传统人工张紧相比,张紧精度高、劳动作业强度低。
2)提高输送带对接质量:若输送带需要对接时,首先应将对接处切割齐平,保证对接质量,采用机械对接时,必须保证对接卡扣排列整体,输送机对接后卡扣两侧输送带中心线必须重合;对于采区或综采工作面输送机,由于输送带宽度及厚度大,仅仅采用机械对接时,接头承载强度低,需对接口处进行硫化处理,增加接口韧性。
3)加强输送机检修维护:输送机运行过程中容易产生磨损,施工队组应加强对输送带检修维护,在易磨区域加强管理,输送带磨损严重时应及时更换。
2.3 撕带故障
1)安装异物检测装置:传统盘区或综采工作面带式输送机主要安装除铁器,主要利用大功率吸铁装置对煤矸内铁器吸附,但是当煤矸量大,金属异物在煤矸内时,除铁器吸附效果差;原装置基础上安装金属探测器,当探测煤矸内有金属异物时且未被除铁器吸附时,通过PLC 控制联锁控制作用及时停机[4]。
2)安装电控撕带保护装置:为了防止输送机撕带范围扩大,出现撕带事故后能够及时停机,决定对带式输送机安装一套撕带保护装置,该装置与带式输送机电机联锁控制,通过重力感应断带情况,当输送机出现断带后,上输送带煤矸落入撕带装置上,装置通过重力感应及时闭锁电机,实现断带停机保护。
3 结语
大斗沟煤矿掘进巷道安装SSJ-800 型带式输送机,输送机电机功率为40 kW,带宽为0.8 m,2021 年3 月对井下三部带式输送机采取输送机跑偏、断带、撕带等故障预防措施,截止到2021 年9 月,通过6 个月实际应用效果分析发现,带式输送机在未采取故障预防措施前,每月带式输送机出现跑偏、断带、撕带等事故达14 起,每月设备维修费用达3.7 万元;采取故障维修措施后,每月输送机出现跑偏等故障不足5起,事故率降低了64%, 全年设备维修费用降低了21.8 万元,有效保证了煤矿井下安全生产。