礦井主運輸膠帶機撕斷帶原因分析及預防措施

摘 要：文章根據典型事例來分析礦井主運輸膠帶機撕斷帶的原因，介紹如何從膠帶機設備、保護的安裝和運輸系統日常管理方面采取綜合措施，來預防撕斷帶故障的發生。

關鍵詞：防撕斷帶；保護；安裝；標準管理

隨著現代化高產高效礦井不斷建設，礦井的開采強度和機械化水平也在不斷提高，高強度鋼絲繩輸送帶已其具有拉伸強度大、礦沖擊好，壽命長、使用伸長率小、成槽率好、耐曲撓性好、適于長距離大運距高速度輸送物料等優點，越來越多的被用于礦井主運輸系統上，隨之而來的撕帶、斷帶事故也在不斷增多，給煤炭企業帶來非常巨大的直接和間接損失。

隨著膠帶機撕斷帶事故的不斷發生，人們認真總結經驗，分析事故發生的原因，不斷提高皮帶保護的安裝標準，彌補管理運輸系統管理上的漏洞，逐步降低撕斷帶事故發生的概率。文章挑選了三個典型的撕斷帶事故的案例，以此為引子，分析總結了撕斷帶事故發生的主要原因，歸納了膠帶機設備、皮帶保護安裝和運輸系統日常管理方面采取的各項措施，僅供相關人員參考。

1 事故案例分析

1.1 案例一：大塊矸石在出料口卡阻造成的撕帶事故

（1）時間：2008年2月15日。（2）地點：某某礦大巷膠帶機1#煤倉處。（3）事故經過：2月15日15時左右，運轉隊人員發現1#煤倉給煤機膠帶機導料槽響聲異常，經檢查發現一大塊矸石卡在給煤機下方（寬650毫米×長850毫米×厚200毫米，來源于綜采工作面，該工作面距底板高2.2m處有一層500毫米厚的高灰煤），造成大巷膠帶機帶面縱向撕裂長度159米，累計影響生產14.4小時。（4）原因分析：a.該礦主運系統不完善，在綜采工作面有矸石（高灰煤）的情況下，沒有在煤倉上口及時安裝破碎機，導致大塊矸石卡住導料槽造成撕帶。b.給煤機導料槽設計高度不合理，上蓋板距離帶面的高度為650mm。當煤流中有大于650mm的大塊煤或矸石時，導料槽處容易發生卡阻現象。c.落料點緩沖床的緩沖條間隙大于20mm，矸石穿破膠帶后插入縫隙內，造成撕帶。

1.2 案例二：鐵器隨煤流進入主運系統造成撕帶事故

（1）時間：2004年11月6日。（2）地點：某某礦大巷膠帶機機頭溜槽處。（3）事故經過：11月6日凌晨，在機頭看護卸載滾筒的崗位工聽到巨響，接著聞到煙味，觀察發現漏斗下的大巷膠帶機出現火花并冒煙，檢查發現一根長約1200mm的6#槽鋼將帶面縱撕492米，影響生產76小時。（4）原因分析：a.在焊接機頭溜槽時，為便于施工人員施工，在溜槽內點焊住兩根槽鋼，在皮帶正常運轉時忘記取下該槽鋼，槽鋼被煤流砸落后劃破帶面，造成撕帶。b.膠帶機運行前施工人員未對現場進行檢查和清理，導致點焊的槽鋼遺留在溜槽內。c.漏煤斗沒有緩沖功能，煤流直接落到大巷膠帶機帶面上，造成槽鋼穿透膠帶。

1.3 案例三：帶面損傷漏鋼絲、保護不動作造成撕帶事故

（1）時間：2006年10月21日。（2）地點：某某礦西主運大巷膠帶機。（3）事故經過：21日2：10，膠帶撕裂點運行到中驅（距機頭2300米）卸載滾筒時，第一道緊貼滾筒膠面的清掃器，將帶面中部鉆出膠面和防縱撕網的鋼絲繩頭掛住21根（寬度200mm）開始撕裂。崗位工脫崗和防撕裂保護未動作，中驅未采取任何措施，直到撕裂端進入機頭，崗位工發現后，急停膠帶機，才終止撕裂。造成撕帶長度2300米。后組織更換帶面，累計影響生產138.5小時。

1.3.4 原因分析：（1）帶面損傷漏鋼絲繩，鋼絲繩掛到清掃器上，造成撕帶。（2）崗位工脫崗。（3）防撕裂保護甩掉，無法正常工作。（4）中部驅動卸載滾筒落料點聚胺脂清掃器設置不合理。

以上三個案例是較典型的撕斷帶事故，事故原因分析中有設備、皮帶保護安裝的問題，也有管理上的漏洞。在膠帶輸送機實際運行中，每次撕斷帶事故的原因也不盡相同，有的是因為單一原因導致撕斷帶，有的則是多種原因導致，除去上面典型案例中提到的撕斷帶原因，導致事故發生的原因還包括：緩沖裝置安裝不合理、帶面損傷、滾筒斷軸或筒皮開焊、除鐵器磁力不足、堆煤、大塊異物卷入滾筒、接頭硫化質量差、皮帶打滑跑偏、張力不穩定等。

2 預防撕斷帶措施

針對各種撕斷帶事故發生的原因，不斷在保護管理、漏煤斗及導料槽、緩沖裝置、鐵器管理、大塊物料及矸石管理、帶面及滾筒管理等方面進行改進，形成較為有效的預防撕斷帶的綜合管理措施。

2.1 膠帶機保護安裝標準

主運輸膠帶機必須安裝跑偏、煙霧報警、超溫自動灑水、防滑、堆煤、張力、防撕裂、拉線急停、連鎖等保護裝置。

至少安裝一處防止打滑的保護裝置，宜由速度傳感器作為主要保護元件，要求安裝在主驅滾筒后5m左右，防滑保護托輥自然防止在底皮帶，當運行速度≤額定速度50%，或者運行速度≥額定速度110%時，連續2s速度保護，額定速度50%<運行速度<額定速度70%時，連續9s速度保護；額定速度70%≤運行速度<額定速度110%時，為正常速度。

每個受料點至少安裝2組堆煤保護，宜采用接地電阻式保護，安裝在漏煤斗或導料槽上方，可根據皮帶速度適當調整堆煤保護位置，保證堆煤后可及時動作。堆煤3S內報警停機。由電阻值檢測元件作為堆煤保護的主要元件，當堆煤時，煤面與電極接觸，電極通過煤堆進入大地，形成一個回路，傳感器電極與外殼的電阻值≤350KΩ±50KΩ，保護動作停機。

機頭、機尾各安裝1組防跑偏保護，運輸長度大于500米時，中間位置加裝1組防跑偏保護，要求傳感器立桿距皮帶邊緣小于50mm，且當跑偏時可保證帶面能接觸到傳感器立桿；保護不得設延時。

煙霧傳感器探頭應垂直吊掛在距頂板不大于100mm的位置，在風速低于0.25米/秒的位置，安裝在主驅滾筒下風側1米處，風速高于0.25米/秒的位置，安裝在主驅滾筒下風側15米處。

當探頭檢測到煙霧濃度在連續3s內≥0.1mg/m3時保護動作，中止帶式輸送機運行，同時啟動自動灑水裝置，灑水降溫。

每個落料點安裝1條拉繩縱撕保護和2道翻板縱撕保護，從落料點往機頭方向5米處安裝第一道翻板縱撕保護，過5米安裝拉繩縱撕保護，再過5米安裝第二道翻板縱撕保護，拉繩縱撕保護在兩道翻板縱撕保護的中間，拉繩縱撕的拉線距上皮帶底面不得大于50mm，翻板縱撕的翻板底邊距底皮帶上表面不得大于30mm，兩道翻板縱撕同時動作或拉繩縱撕動作應報警并中止帶式輸送機運行，縱撕保護不得設置延時。

膠帶機每100m設置1個拉線式急停開關，每200m設置1部能擴音電話，必須有啟車預警，預警延時不得低于30s。

超溫灑水保護的溫度傳感器要安裝在驅動滾筒處，溫度探頭且距滾筒不得大于100mm，灑水噴頭朝向滾筒和皮帶夾角方向。當溫度超限時，電動閥動作，灑水裝置灑水降溫并停止皮帶。

2.2 合理設計漏煤斗及導料槽，收料帶面下方安裝緩沖床，減少煤流對帶面的沖擊損傷

落料點必須安裝導料槽和緩沖床，合理設計導料槽結構，保證導料槽焊接牢固，材料應選擇耐磨鋼板，能對煤流進行有效導流，改變煤流在滑落過程中的動勢能大小和方向，使其以最佳角度和速度落在帶面上，導料槽的過煤高度不小于1米，不得出現堵煤現象。耐磨板的連接應采用分布不規則的沉頭螺栓連接與塞焊相結合的方式，每塊鋼板進行編號管理，鋼板的編號必須用電焊進行焊接。

受料帶面下方應安裝一組緩沖床，長度不得小于1.2米，帶面空載時應與緩沖條之間存在一定間隙，間隙不得小于20mm；緩沖床宜采用整體緩沖板，若采用緩沖條形式，條間隙不得大于5mm，間隙必須使用橡膠材料填充。

在膠帶機機頭、機尾、轉載點、卸載點至少各設置1道清掃器，清掃器固定可靠、有彈性，具有緩沖功能且與帶面接觸良好、編號管理，清掃器設置在膠帶機機尾上托輥后方，防止托輥脫落或其他雜物卷入機尾滾筒。

2.3 鐵器管理方面

必須定時、定人、定點清理鐵器、雜物，并建立鐵器領用、發放、使用臺帳，強化雜物管理。工作面進行焊、割作業，必須向調度室匯報并作好記錄。焊、割結束后，必須將所產生的鐵制物和其它雜物清理干凈。

各單位要經常性檢查所使用設備，對設施的緊固件、易損件、焊接部、破碎機擋煤板、膠帶機清掃器要班班緊固，防止因松動、磨損、撞擊等因素導致脫落混入煤流。

每條膠帶機至少安設一臺除鐵器，磁場強度不小于1500GS，除鐵器盡可能的安裝在膠帶機機頭卸載點煤量拋物線前方；每季度對礦在用除鐵器磁場強度進行檢測，低于設計磁場強度的50%要進行更換。

2.4 大塊煤和矸石方面管理

綜采工作面采煤機正常割煤時必須開啟采煤機破碎機，并嚴格控制破碎機高度，盡量減少大塊煤或矸石的產生，在三機機頭處安裝液壓破碎裝置，在出現大塊煤或矸石后立即采取措施破碎。

當順槽膠帶機與主運膠帶機搭接高度超過4米時，建議加裝雙齒輥是破碎機，合理控制物料粒度并減少煤流對主運皮帶的沖擊。

2.5 帶面、滾筒管理方面

設專門人員定期對滾筒軸進行探傷，建立探傷數據檔案。每日檢查滾筒包膠、托輥齊全完好情況，托輥應固定牢固無卡阻，與帶面接觸良好，發現異常立即進行更換。

及時對帶面進行修補，膠帶橫向裂口不得超過帶寬的5%，保護層脫皮不得超過0.3m2，中間纖維層破損面寬度不超過帶寬5%，鋼絲繩帶面的鋼絲繩斷裂不得超過全斷面鋼絲繩數量的5%鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭平整，接頭無裂口，無鼓泡，無碎邊，不得有鋼絲外露。定期對硫化接頭進行鋼絲繩探傷，并建立數據檔案。

3 結束語

通過對礦井主運輸膠帶機撕斷帶事故的原因分析，采取規范設備、保護安裝標準和提高系統日常管理相結合的綜合管理方式，可有效的減少撕斷帶事故的發生，保證礦井運輸系統的正常穩定運行。

參考文獻

[1]毛君，等.帶式輸送機斷帶保護系統的研究[J].煤礦機械，2004（11）.