鋼繩芯膠帶輸送機斷帶事故的預防及控制

馬桂云

摘 要：帶式輸送機是煤礦主要的原煤運輸設備，然而在長期使用過程中由于膠帶自身原因和外在因素的影響，常發生膠帶的斷帶事故，一旦發生斷帶事故將造成極其嚴重的后果，本文分析了帶式輸送機斷帶事故的危害，從兩個方面分析了造成斷帶事故的原因，提出了鋼絲芯膠帶斷帶事故的預防對策，對鋼絲芯膠帶輸送機的安全運轉具有深遠的現實意義。

關鍵詞：斷帶事故；原因分析

鋼繩芯膠帶輸送機是一種輸送松散物料的主要設備，一般屬于高強度輸送帶，在煤炭生產中因其具有輸送能力大、結構簡單、投資費用相對較低，以及維護方便等特點而被廣泛應用，其中一些主運輸帶式輸送機擔負著一個或多個采區的運輸任務。然而在長期使用過程中由于膠帶自身原因和外在因素的影響，常發生膠帶的斷帶事故，一旦發生斷帶下滑或因逆止器失效造成的逆轉事故，就會摧毀膠帶機機架、損壞設備、堵塞運輸巷道，造成長時間的停產及重大經濟損失，甚至人員傷亡，后果極其嚴重，而且斷帶事故十分普遍。

一、鋼絲繩芯膠帶斷帶原因分析

由于各單位鋼繩芯膠帶輸送機運輸環境、鋼絲芯膠帶的制造質量、皮帶接頭搭接方式、干部職工的管理水平的差異，造成鋼絲芯膠帶斷帶的原因也是多種多樣的。我認為造成鋼絲芯膠帶斷帶的主要原因有以下兩方面：

（一）膠帶接頭存在質量問題

我們知道，鋼繩芯強力膠帶的斷裂多發生在硫化接頭處。由于硫化接頭時采用不合格的接頭材料、硫化接頭處環境條件差、硫化工藝標準執行不嚴格、接頭硫化工藝不高或接頭處橡膠老化，使其強度不夠，接頭處的鋼絲繩芯抽出造成膠帶斷裂；膠帶的長期運轉，造成表層橡膠的磨損和內部鋼絲繩芯的腐蝕，甚至出現斷絲現象，使膠帶的強度降低。據不完全統計，我國近年來發生的斷帶事故中，其中斷帶發生在接頭處的占斷帶總數的90%。因此，接頭質量的好壞是決定是否發生斷帶事故的直接原因。

（二）鋼繩芯膠帶輸送機管理上存在問題

在實際生產過程中，操作人員發現隱患后未及時采取措施；崗位責任制不落實，檢查不細、不到位；輸送機在運轉過程中，膠帶突然受到大塊煤、矸石等卡阻，使得膠帶所受張力瞬間增大，也會引發斷帶事故。

二、鋼絲繩芯膠帶斷帶事故的預防及控制

鋼繩芯膠帶事故很多，有的是膠帶接頭質量低劣，有的是領導決策失誤，有的是突發性事故。因此研究鋼繩芯膠帶斷帶事故的預防對策，對鋼繩芯膠帶輸送機的安全運轉具有深遠的現實意義。

（一）保證接頭強度

影響接頭強度的因素有膠料質量、硫化環境、硫化設備和硫化工藝。只有這四方面的因素全部具備，才能硫化出合格的膠帶接頭。

1、把好膠料質量關就能把住硫化接頭的第一關，是保證接頭強度的先決條件，選擇膠料時必須選擇在保質期內的膠料。膠料生產后應盡快用于膠帶的粘接，以取得最佳效果，膠料在常溫下保存不超過三個月，最佳粘合期為一個月，一般存放溫度以8～18℃為宜，有效的膠料通常較軟且有一定的彈性，這是保證接頭質量的基礎。條件允許的情況下盡量選用進口膠料。

2、選擇好硫化環境，將接頭硫化地點選擇干燥、平坦、寬敞、通風良好的場地進行，施工前對施工地點附近20m以內的易燃、易爆物品、四周的煤塵、雜物徹底清理干凈，這樣可杜絕接頭處開膠、鼓包，內部鋼絲銹蝕等情況。

3、嚴格硫化工藝流程硫化工藝是在理論分析和試驗的基礎上總結出來的。所以硫化接頭時必須嚴格按硫化工藝流程進行。尤其是在擺放鋼絲繩找接頭中心線、升溫預熱、恒溫硫化、一次加壓、降溫冷卻環節上必須嚴格把關，嚴格遵守硫化工藝規程，才能保證接頭強度要求，滿足接頭表面質量，為實現鋼繩芯膠帶輸送機的安全運行奠定良好的基礎。

4、硫化設備的選擇。目前常用的硫化設備為電熱式膠帶硫化器，選擇硫化器時，首先，從硫化器的整體外觀來看，所使用的硫化器應體積小、重量輕，容易組裝、拆卸、易于移動，硫化器的絕緣性能應好，自動化程度高，可以確保設備使用安全。其次，要從考慮接頭硫化過程中的三要素的要求，所選擇的硫化器加壓設備的壓力調整范圍大、調節方便；硫化器的加熱板的溫度、時間易于控制，加熱速度快，整個加熱板的表面加熱溫度較均勻（溫差不超過5℃），邊部加熱效果能夠達到硫化要求；第三就是，硫化器的溫度、壓力測試儀器準確可靠。

對于接頭質量的好壞判斷應盡可能采用科學手段。在條件允許的情況下，可專門制作實驗接頭送權威機構做接頭鋼絲繩破斷力實驗。

（二）加強日常管理工作

在實際生產過程中，健全膠帶輸送機操作、維護、保養等各項管理制度，強化檢修和操作人員的責任意識，對于鋼繩芯膠帶的使用和維護必須足夠重視，杜絕各類意外情況和突發事故所造成的斷帶事故。

1、建立健全皮帶機技術檔案，皮帶更換檔案，接頭硫化檔案，填寫好接頭日常檢修、保養日記，為以后檢修提供依據。

2、硫化接頭時打出接頭編號、硫化日期、工程號、標號要明顯，便于檢查，接頭情況裝入檔案。

3、采用給煤機給煤，降低落煤點高度，控制煤量不過載，減輕物料對膠帶的沖擊。

4、加強膠帶輸送機與順槽皮帶或煤倉搭接點的管理，杜絕大塊煤、矸石、異物等對皮帶的損傷。

5、高強度鋼繩芯膠帶必須定期對每個接頭的完好狀況詳細檢查一遍，特殊情況下可檢查次數。生產過程中，當班皮帶司機接班后，在運煤前必須空皮帶運轉一周，檢查一遍接頭情況，檢查結果必須詳細記錄并妥善保存，發現重大問題必須立即組織進行處理。

6、發現接頭有問題應及時采取措施。最好進行硫化，在條件允許的情況下，采取斷帶后的防下滑措施，如機身加裝逆止器。

7、加強膠帶輸送機張緊部和膠帶回程部分的檢查、檢修和管理，膠帶張緊合適（可通過輸送機張緊力下降保護進行監測）。

8、膠帶機開關整定合理。起動方式最好采用軟起動，不重負荷起車。

（三）加強鋼絲芯膠帶運輸機保護的使用，推廣新技術、新產品，對高強度膠帶實施動態監控

1、設計安裝膠帶輸送機時，盡量選用可控軟啟動裝置作為驅動裝置，如CST和變頻器。驅動電動機在啟動膠帶之前空載啟動，當電動機達到額定的轉速以后，通過控制系統增加離合器的壓力（或電機功率）并緩慢地讓輸送帶張緊、啟動、加速至全速。通過對啟動時間的調整，對輸送帶的安全系數的要求可由原先的10降至6.5。當使用大功率、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機時，可將輸送機的驅動方式設計安裝為多點驅動。

2、膠帶綜合保護裝置必須配備齊全，對鋼繩芯膠帶輸送機啟動、運行、停車實現全程監控。

3、加大科技投入，推廣新工藝、新技術、新設備、新材料的應用。對膠帶的接頭和鋼絲繩芯狀況進行定期檢測或實時監測。定期使用便攜式皮帶探傷儀（如JDBH—Ι型）對鋼絲繩芯膠帶的接頭和膠帶進行檢查，發現接頭抽動嚴重或鋼絲繩芯出現破損及時處理；使用強力膠帶鋼絲繩芯實時在線監測裝置（如ZSX127-160D 礦用鋼絲繩芯輸送帶X射線實時在線檢測系統），該系統將煤礦井下的鋼繩芯輸送帶在任何工況狀態下的內部結構，以X光照片的形式實時上傳至地面計算機，經過專用的軟件分析，對輸送帶內鋼絲繩的斷頭、接頭狀況及輸送帶強度進行準確判斷，并及時預警，當發現膠帶接頭存在問題或膠帶出現問題后，可配合JDBH—Ι型便攜式皮帶探傷儀對鋼絲繩芯膠帶的接頭和膠帶存在的問題進行進一步確認，而采取有利的措施進行處理，將發生事故的幾率降至最低。

4、使用高可靠性的斷帶保護裝置。斷帶保護裝置時煤礦帶式輸送機的重要保護設施之一，以往使用的斷帶抓捕器都為一般型設備，只是靠簡單的機械機構來完成斷帶的抓捕，可靠性較差。一旦輸送機發生斷帶事故時，是無法將主機停機，這樣在輸送機無法停機的情況下，有可能造成撕裂膠帶的事故。KHP119煤礦用帶式輸送機機電一體化斷帶保護裝置，通過加入電控部分與輸送機綜合保護相連接，由速度傳感器檢測皮帶的運行狀況，當皮帶發生斷帶或超速時，抓捕器動作，將事故控制在初始階段，防止事故的發生。該裝置相比以往的一般型斷帶抓捕裝置更加安全可靠，適用于鋼繩芯膠帶輸送機。

三、結語

隨著煤炭運輸設備的機電化水平的不斷提高，原煤的運輸提升已成為制約礦井能否高產高效生產的關鍵因素。如何減少和杜絕鋼繩芯膠帶斷帶事故的發生是急待解決的問題。鋼繩芯膠帶輸送機斷帶事故的預防對策，除加強對膠帶接頭的管理嚴格執行硫化工藝外，應加強對帶式輸送機的安全管理，采取有力的預防措施。加強鋼絲芯膠帶運輸機保護的使用，推廣新技術、新工藝、新材料、新產品的應用，對膠帶實施動態監控。杜絕鋼絲芯膠帶輸送機斷帶事故的發生應多方因素全面考慮，采取科學、積極、有效的預防措施，盡量避免斷帶事故的發生。

參考文獻：

[1]國家安全生產監督管理局、國家煤礦安全監察局.煤礦安全規程[D]北京：中國煤炭工業出版社，2009（5）.