大采高工作面刮板輸送機斷鏈故障分析及防范措施

摘要：本文旨在通過對神寧集團棗泉煤礦110203大采高工作面出現的斷鏈故障的原因進行透徹的分析，并制定出相應的防范措施加以預防，以減少刮板輸送機刮板鏈故障影響，以此來提高該工作面高產高效的產能發揮作一些探索。

關鍵詞：大采高 斷鏈 防范 措施

0 引言

刮板輸送機在大采高綜合機械化采煤工作面，扮演著一個極其重要的角色，是大采高綜合機械化采煤成套設備的核心。刮板輸送機的故障是大采高綜合機械化采煤工作面能否安全地高產高效發揮產能的重要影響因素之一，因此，對管控好刮板輸送機刮板鏈故障顯得尤其重要。

1 工作面概況

神華寧煤集團棗泉煤礦110203工作面是該礦的主采工作面，承擔著年產400萬噸的生產任務。該工作面煤層平均厚度8.2m，工作面走向長度2980m，工作面傾斜長度278m，平均煤層傾角10°，工業儲量980萬噸，設計采高為5.5m，實際采高為5.5m±0.3m，每刀循環產量約1800噸，現已回采1500m。該工作面使用的SGZ1250/2565型交叉側卸式刮板輸送機，設計輸送量為3600噸/小時，刮板鏈速1.87m/s，圓環鏈規格為?覫48mm×125mm，圓環鏈最小破斷負荷為≥3000KN，刮板間距為912mm，鏈間距為280mm。

2 刮板輸送機斷鏈原因分析

2.1 安裝不當

①安裝時雙鏈長短不一。刮板鏈新舊混裝，造成刮板鏈長短不一；新采購的刮板輸送機鏈條在初期使用后由于輸送機推進呈臺階形，經過較長時間使用的鏈條，在集中載荷重新起動的情況下處于外側（工作面煤壁側）的鏈條相對伸長，極易發生斷鏈；在下一個工作面輸送機再次安裝使用時，如果長鏈裝在內側，短鏈裝在外側，造成鏈條裝配混亂，輸送機在工作時就會造成內鏈過松被鏈輪咬、外鏈過緊咬鏈輪，嚴重時會拉斷鏈條。②鏈環錯裝，鏈環焊縫向下。鏈環焊縫是刮板鏈受力的薄弱環節，磨損后其破斷拉力會急劇減弱。因此，在安裝中雙鏈刮板輸送機時鏈環焊縫必須向上，這樣既能減少焊縫磨損及鏈環焊縫對中板的摩擦磨損，又能延長鏈環壽命。但在實際工作中，由于鏈環錯裝，鏈環焊縫向下，而頻繁發生斷鏈故障。③使用長短不一短刮板。因使用制造質量問題或磨損超限的刮板，刮板鏈在運行過程中，因刮板長短不一，刮板鏈受到的運行載荷發生了改變，致使刮板機鏈條受力不均，造成損壞刮板鏈。④輸送機機架變形。鏈輪與機架允許有5mm的竄動量，但實際上此竄動量會超值，鏈輪與鏈環接觸不良，會出現點接觸，從而造成圓環鏈圓弧段與鏈輪鏈窩的磨損不正常，出現凹坑；鏈環非正常磨損嚴重，造成斷鏈。⑤刮板鏈聯接件沾附物清洗不干凈，螺紋的緊固操作位置背離中板，或螺紋的擰緊力矩不夠，造成刮板與刮板鏈聯接松動，致使刮板斷裂，出現斷鏈故障。

2.2 維護使用不當

①鏈輪的過度磨損。根據規程，節距≥22mm的鏈輪磨損最大量為≤6mm，鏈輪在使用6個月后應調換機頭、機尾鏈輪。而在實際工作中，為了節省維修和使用成本，磨損中的鏈輪堅持使用，圓環鏈經過鏈輪時，造成相對滑動摩擦與擠壓使圓環鏈圓弧段磨損，加劇了鏈窩與圓環鏈的接觸不良，造成鏈條的非正常磨損。②鏈條過松或過緊。在緊鏈時初張力調整過大，加大了刮板鏈的負荷，鏈條的使用壽命會縮短，增加了中板與鏈條的磨損量，特別是當刮板被刮卡時，使外鏈伸長；影響輸送機正常工作。當刮板鏈調整過松時，在機頭鏈輪下造成刮板鏈條堆積，發生鏈條與鏈輪軸組干擾，出現鏈條啃咬，造成斷鏈。③刮板鏈安裝時少裝刮板，造成局部鏈條負荷增大，出現斷鏈。④彎曲度和垂直度超限。刮板輸送機要求水平彎曲度≤±1.1°，垂直彎曲度≤±3°。但是，輸送機在推移過程中，水平度彎曲度經常超限；并且由于工作面底板平整度差，造成刮板機垂直度也不能完全保證。在這種情況下，圓環鏈必然磨損增大，鏈條刮卡超限，出現鏈條故障。⑤遇到斷層情況拉矸石。由于工作面的情況比較復雜，采煤機時常會遇到割斷層、割夾矸的情況，矸石與水相混合形成水泥狀物體，會使刮板、中板與鏈條加大摩擦，加劇了鏈條的磨損，超過正常運煤工況的磨損量，鏈條整體壽命下降造成斷鏈。⑥機頭堵大塊煤沒有及時處理。由于卸煤不干凈，當機頭堵大塊煤時，底鏈將浮煤拉入下槽（即回頭煤），刮板輸送機的運行阻力加大，進而鏈條、溜槽的磨損量加劇，使鏈條負荷張力增大，造成斷鏈。⑦刮板輸送機刮板通過犁煤板時，遇到硬度較大的大塊矸石或較大的金屬異物，因受阻會產生強烈的刮卡，引起載荷陡然上升，沖擊幅度值增大，對刮板鏈傳動系統產生嚴重沖擊，造成刮板鏈受損出現故障。⑧其它原因損壞。電機啟動、運行負荷過大造成鏈環損壞而斷鏈；輸送機在工作面正常運行時，切眼內的金屬廢料、錨桿等物體被拉入溜槽，造成憋卡而斷鏈；使用過程中接鏈環加裝過多，減弱刮板鏈的使用壽命；緊鏈方法不正確，也會造成張緊力超限而斷鏈。

2.3 刮板鏈質量不高

刮板鏈是輸送機的重要部件，在輸送機運行過程中承受較大的靜負荷和動負荷，與中部槽幫、煤載、水相接觸。因此，要求刮板鏈不僅要強度高、耐磨損，而且要具有一定韌性和抗腐蝕能力。我國現階段礦用圓環鏈主要執行的標準：GB/T21718－2001礦用圓環鏈國家標準；正常情況下安全系數是很大的，一般不會發生斷鏈的。但由于各種原因，造成圓環鏈的質量不達標，致使在運行中縮短圓環鏈的使用壽命而發生斷鏈。

3 解決斷鏈故障的方法

3.1 上單鏈斷

發生上鏈單根斷鏈時，首先要將輸送機上堆煤清掉，然后開空倒車將斷鏈處開到機尾附近，再利用阻鏈器、緊鏈伸縮油缸、液壓緊鏈裝置等工具接鏈，并使鏈條有一定的余量。

3.2 上雙鏈斷

發生上雙鏈斷鏈時，先將輸送機上堆煤清掉，用安裝好的絞車鋼絲繩拴住下部鏈頭然后向機尾方向拉動，開空倒車將斷鏈處開到機尾附近，再利用阻鏈器、緊鏈伸縮油缸、液壓緊鏈裝置等工具接鏈，并使鏈條有一定的余量，或用相等長度的鏈條將斷鏈更換。

3.3 下雙鏈斷

發生下雙鏈斷鏈時，首先要清掉輸送機上堆煤，從估計斷鏈處打開多個天窗槽尋找斷鏈位置；用安裝好的絞車鋼絲繩從機尾中板下部向機頭方向穿入，借助天窗，將繩頭一直送到斷鏈處，拴住下部鏈頭向機尾方向拉動；配合開空正車將斷鏈處開到機尾附近；再用絞車繩頭將上面斷頭牽到機尾，然后利用阻鏈器、緊鏈伸縮油缸、液壓緊鏈裝置等工具接鏈，并使鏈條有一定的余量，或用準備好的相等長度的鏈條將斷鏈更換。

如果工作面在沒有安裝絞車時，可利用油缸將斷鏈拉攏到一起后，先將斷鏈用鏈環連接好，開啟刮板輸送機將斷鏈處運轉到機頭處用鏈環將斷處連接。

4 斷鏈故障防范措施

4.1 嚴格控制保證安裝質量

①安裝時，應點清元件數量，嚴格按安裝順序裝車，以防止元件不足時用舊件替代。②整理好工作面切眼底板。③嚴格按照設備安裝要求進行安裝，緊固刮板螺栓，對裝反的鏈條、刮板必須返工。④在安裝過程中避免元件、部件損壞，嚴禁頻繁點車。

4.2 加強設備的維護、管理

①在設備維護中，不得使用不合格的鏈條、接鏈環。②嚴格要求支架工對刮板輸送機的推移步距和推移彎曲度；要求采煤機司機控制好頂底板，嚴防輸送機過負荷工作。③緊鏈時防止鏈條過松或過緊。④使用舊鏈條時，須使用等長度成對捆綁的鏈條，如果找不到同長度鏈條時，可將長鏈從中斷成兩節捆綁使用，嚴禁長度不等的鏈條混用，嚴禁使用破斷強度不夠的鏈條。⑤嚴格實行刮板鏈點檢制度，為減少鏈條和鏈輪的磨損，定期更換機頭機尾鏈輪，按要求定期檢查鏈條伸長量，當鏈條伸長量達到或超過原始長度的2.5%時，則必須更換新鏈條。⑥嚴格控制刮板輸送機煤流鐵器雜物。

4.3 提高職工技術素質

員工素質直接影響著設備正常運轉，員工必須經過培訓后方可從事安裝、檢修、生產使用的工作，只有加強員工培訓，提高員工的技術素質，才能提高工作效率，降低返工率，降低刮板輸送機故障率；才能防止不正常故障的發生，減少不安全因素的發生，才能做到提高工作面高產高效的產能效果。

5 結束語

神華寧煤集團棗泉煤礦110203工作面是該礦主采大采高綜合機械化采煤工作面，在正常回采過程中刮板輸送機刮板鏈故障，約占該工作面刮板輸送機故障影響總量的50％以上。且該工作面刮板輸送機刮板鏈出現的故障中，較難管控的尤以斷鏈故障最為突出。處理刮板輸送機斷鏈故障時，人員作業存在著重大的危險源；作業人員在處理故障過程中勞動強度最大；斷鏈事故影響生產時間較長；對設備損壞程度較大。因此，工作面刮板輸送機斷鏈故障是大采高綜合機械化采煤設備管理的一個難點和重點。該礦通過對工作面出現的斷鏈故障的原因分析，制定出相應的預防措施，大大減少了刮板鏈的故障影響，很大程度上大大提高了刮板輸送機的開機率，使工作面的工效和產能得到充分發揮。

參考文獻：

[1]高效綜合機械化采煤成套裝備技術.徐州：中國礦業大學出版社.2008.

[2]高產高效綜合機械化采煤技術與裝備.北京：煤炭工業出版社.1997.