魏 強
(山西晉神沙坪煤業有限公司,山西 忻州036500)
刮板輸送機作為目前國內外傾斜長壁采煤工作面應用最為廣泛的煤炭運輸設備,其運轉的穩定性和可靠性自然是保障工作面高效生產的關鍵〔1-2〕。本文在總結前人研究成果及現場實踐的基礎上,對國內刮板輸送機運轉穩定性的影響因素進行分析研究。
國內外生產和使用的刮板輸送機種類繁多,例如,刮板輸送機按照傳動方式可分為電力傳動和液壓傳動等類型;按照溜槽布置結構可分為并列式、重疊式、敞底式和封底式等類型;按照牽引鏈結構不同可分為片式套筒鏈、可拆模鍛鏈和焊接圓環鏈等類型;按照鏈條數量及安設位置可分為單鏈、雙邊鏈、雙中心鏈和三鏈等類型〔3〕。由于井下采掘條件復雜多變,加之日常運轉及維護等管理水平的差異,若刮板輸送機選型不合理,將會嚴重影響今后生產的正常組織和管理,因此正確地選擇刮板輸送機,使之與現場地質生產條件以及配套機電設備達到安全上、技術上以及效益上的最佳配合狀態,對日后刮板輸送機的高效運轉和日常維護至關重要。
刮板輸送機的選型計算主要包括輸送機運輸能力的計算、輸送機運行阻力和電動機功率的驗算以及刮板鏈的強度計算等內容,我們在選型過程中主要應考慮以下幾點因素:
1)刮板輸送機的選型首先應滿足工作面前部割煤及后部放煤的運輸要求。經驗上一般應使前刮板輸送機的運輸能力達到采煤機最大生產能力的1.2倍。
2)滿足結構匹配和穩定性要求。刮板輸送機的型號尺寸應滿足工作面采高、長度以及前后機道的寬度,應與選定的采煤機和液壓支架相匹配。
3)功率大小的確定。應綜合考慮輸送能力要求、工作面長度、工作面傾角等因素確定。
刮板輸送機是煤礦井下工作面生產的重要運輸工具,如果輸送機在安裝的過程中鋪設及調整不當,極容易造成故障,造成企業生產運行的成本增加,同時還容易造成事故,威脅設備運行及作業人員的人身安全〔4-5〕。
1)初始鋪設對刮板輸送機穩定性的影響。刮板輸送機的鋪設長度在設備選型時就已經基本確定,其長度要與工作面長度、工作面傾角、電機功率等相適應;工作面切眼一定要盡最大可能取直,較大和較多的彎曲將造成刮板鏈受力不均,造成不必要的磨損、斷鏈、煤機掉道等事故;初始鋪設時還應保證切眼底板平整,輸送機鋪設要平齊,相鄰溜槽間的搭接應平整無臺階,包括兩個方面:橫向和縱向平齊,橫向不平是造成溜槽歪斜、設備磨損、斷鏈、零部件損壞及電機燒壞的重要原因,縱向不平是造成刮板鏈受力惡化、斷鏈及超載燒壞電動機的重要原因。溜槽偏角越大牽引力越大,若彎曲段靠近機頭部位則牽引力增加更大,偏角的增大引起功率的增大幾乎成正比關系。
2)刮板鏈條松緊度不當對運行的影響。刮板鏈是刮板輸送機中最容易出故障的部位,刮板鏈在牽引力的作用下,經常進行著靜磨擦與動磨擦,較大的磨擦使刮板鏈鏈環或聯接環截面減小,強度降低出現斷鏈事故。因此,刮板鏈必須嚴格按照設計圖紙進行組裝調配,刮板、鏈條以及連接部件的安裝必須符合圖紙的設計要求。刮板鏈在刮板輸送機中安裝以后,必須使刮板鏈不松鏈,要消除松鏈必須張緊鏈子,給刮板鏈一個初張力,這個初張力是靠緊鏈器實現的。
3)安裝完成后的全面檢查及試運轉。刮板輸送機安裝完成后,應按照機頭部、中間部、機尾部、附屬裝置的順序對刮板輸送機進行全面檢查,包括電源及控制線路、電動機、聯軸器、減速器、溜槽搭接、刮板鏈、緊鏈器以及鏟煤板等。全面檢查完成且無誤后,應啟動輸送機空轉2h,進行空載鏈環跑合接觸試驗,檢查傳動裝置及刮板鏈是否正常,如有不正常現象,應立即停機檢查,排除故障,然后重新開機試運轉。
正確合理的日常操作和使用是延長刮板輸送機使用壽命及保障其穩定性的重要因素。刮板輸送機司機必須經過正規的安全技術培訓并考核合格,熟練掌握刮板輸送機的性能、結構、工作原理、操作規程及日常維護保養標準,嚴禁無證上崗。
1)操作前的一般檢查。一般檢查主要是檢查刮板輸送機的運轉空間是否暢通,有無障礙物,有無人員上機作業,電纜吊掛連接是否可靠,信號裝置是否靈敏,壓柱是否牢固等。如果各項檢查均正常,可按照作業規程“點溜子”稍加啟動,看輸送機能否正常啟動,然后進行重點檢查。
2)操作前的重點檢查。主要包括機頭檢查、中間部檢查及機尾檢查。機頭主要是檢查機頭部件外觀、部件磨損變形、聯軸器間隙是否合適(一般為3~5mm)、減速箱油量、潤滑油油量、各個螺栓護板等是否齊全堅固等。中間部主要是檢查刮板鏈、刮板、連接環、連接環螺栓等,檢查時應做好標記,開動輸送機,至少對上述構件進行一個循環的重點檢查。機尾主要是檢查機尾滾筒能否正常轉動、潤滑油量、調節裝置是否靈活可靠、壓柱是否打設牢固等。
3)嚴格按照操作規程及正規步驟進行操作。經上述檢查無誤后,刮板輸送機司機方可按照正規操作步驟啟動輸送機,并在操作過程中嚴格遵章作業,履行好崗位責任制。
除了正規的操作使用,日常的定期維護檢修管理對保證刮板輸送機的運轉可靠性也十分重要,以便在故障發生前就將可能導致故障的隱患及時排除,減小對工作面正常生產工序的影響。
1)刮板輸送機的巡回檢查。巡回檢查的原則是在刮板輸送機正常運轉的情況下進行,每個生產班檢查2~3次,檢查內容包括運轉部件及連接件的緊固情況,潤滑系統的潤滑效果,動力電源系統的檢測值是否正常,各項安全保護裝置是否工作可靠等,檢查方法一般包括看、摸、聽、嗅、試、量等。
2)刮板輸送機的定期維護檢修。刮板輸送機的定期維護檢修分為日檢、周檢、月檢、大修等幾類。日檢內容主要包括減速器運轉聲音是否正常以及振動、發熱、油位情況,刮板鏈、刮板、連接件等的松緊狀況及損壞狀況,溜槽的磨損連接情況等。周檢內容主要包括機頭機尾及外殼損壞及歪斜情況,電機及液力耦合器的啟動情況,減速器與機頭大架間以及液力耦合器保護罩兩端連接螺栓的緊固情況,開關觸頭靈敏度及防爆情況等。月檢主要是對一些體積重量較大的部件進行檢修、處理或更換,除了包括周檢的內容,還包括對聯軸器、液力耦合器、溜槽、鏈輪、尾輪等進行檢修或更換。除此之外,工作面應視情況每半年對電動機和減速箱進行一次全面檢修,當采完一個工作面后,還應對刮板輸送機的相關設施部件進行升井大修。
3)維護檢修重點及設備完好標準。刮板輸送機維護檢修時,電動機、減速箱、聯軸器及液力耦合器的檢修專業性較強,檢修工作量大,是日常檢修管理的重點,應在機電區長等管理人員的現場指揮下由專業人員進行,嚴禁不按規程隨意拆卸維修。且針對特定型號的刮板輸送機,還應根據出廠說明書及圖紙制定維護的完好標準,例如整機、機頭、機尾外觀及連接標準,溜槽連接及磨損標準,刮板鏈連接、彎曲及松緊度標準,機身附件安裝標準,信號裝置相關標準,刮板輸送機平直度標準,設備運行環境標準以及日常交接班、檢修、故障等記錄臺賬標準等。
在煤礦生產機械化高度發展的今天,刮板輸送機等機電設備運轉的穩定性及可靠性無疑是保證煤礦高產高效運轉的關鍵所在。因此,在日常的生產過程中,一定要做好刮板輸送機的選型、安裝、日常操作以及維護管理等各項工作,確保刮板輸送機穩定可靠運行,為實現煤礦企業的高產高效和更大效益打好堅實的基礎。
〔1〕姜翎燕 .工作面刮板輸送機技術現狀與發展趨勢〔J〕.煤炭科學技術,2007,35(8):102-106.
〔2〕孟國營,程曉涵 .我國礦用刮板輸送機技術現狀及發展分析〔J〕.煤炭工程,2014,46(10):58-60.
〔3〕陳維健,齊秀麗,肖林京,等 .礦山運輸與提升設備〔M〕.徐州:中國礦業大學出版社,2007:40-42.
〔4〕劉從勝,陳 濤.刮板輸送機的使用與維修〔J〕.煤炭技術,2007,26(1):16-17.
〔5〕馬彩霞,張建德,呼如升 .我國刮板輸送機發展的現狀分析〔J〕.煤炭技術,2006,25(7):11-12.