大采高綜采工作面運輸機斷鏈研究與實踐

衛立剛

(西山晉興能源公司 斜溝礦，山西 興縣 033602)

·專題綜述·

大采高綜采工作面運輸機斷鏈研究與實踐

衛立剛

(西山晉興能源公司 斜溝礦，山西 興縣 033602)

針對刮板輸送機在使用過程中發生斷鏈事故，以斜溝礦18110大采高綜采面為背景，分析了斷鏈事故的原因，并提出了針對性的預防措施，降低了工人勞動強度和安全風險，促進了煤礦安全高效生產。

大采高綜采工作面；刮板輸送機；斷鏈

刮板運輸機是綜采工作面最重要的配套設備之一，對整個工作面的安全生產至關重要。運輸機在使用過程中發生斷鏈事故，特別是在大采高綜采工作面，不僅影響工作面生產，而且處理起來安全風險大，工藝復雜，時間長。因此，分析研究運輸機斷鏈的原因和采取預防措施，在日常生產中加強對運輸機的管理、維護和操作都有重要意義。

1 背景

18110大采高綜采面為斜溝礦8#煤層主采面，煤層厚度為4.70～7.40 m，平均5.98 m，采用綜合機械化一次采全高采煤方法進行回采。其頂板巖性為粗粒砂巖，基本頂為灰質泥巖。工作面主要設備配套情況見表1.

表1 主要設備配套表

2 運輸機斷鏈事故原因分析

2.1 兩股大鏈一股松一股緊

兩股大鏈一股松一股緊，容易使大鏈受力不對稱，在運輸機鏈輪處發生大鏈跳牙現象。判斷大鏈是否松緊一致的簡單方法就是看運輸機機道內刮板是否歪斜，如果刮板不垂直機道運行，說明兩股大鏈松緊不一致。造成這種現象有以下幾個原因：

1) 運輸機在搬家倒面中，大鏈沒有達到拉伸報廢要求，再次安裝時搗亂了原有的安裝排列順序，造成兩股大鏈松緊不勻。

2) 運輸機需要更換大鏈，而更換大鏈沒有對稱的同時更換兩股鏈。

3) 對于側卸式運輸機，長時間轉載機擺機頭與膠帶輸送機搭接不對中或者超過轉載機的擺動幅度范圍也會造成兩股大鏈松緊不一致。

2.2 兩股大鏈一段松一段緊

判斷這種原因斷鏈的方法是運輸機運行過程中看機頭鏈輪下方余鏈的長短情況。由于大鏈一段松一段緊而運輸機機頭機尾鏈輪的轉動速度相同，這就造成運輸機運行時大鏈在運輸機機頭機尾的線速度不同步，現象就是運輸機機頭鏈輪下方的余鏈忽長忽短，大鏈忽松忽緊。造成這種現象的主要原因就是運輸機大鏈一段一段的伸展度相差較多，如果運輸機用了相當長一段時間而又需要更換新大鏈時就要觀察是否存在這種現象。

2.3 大鏈本身的問題

所有的產品都有使用壽命，至少每月測一次大鏈的伸長率，若鏈距的伸長率超過了3.5%，或者鏈條在圓周上磨損量超過10%，側邊上超過30%，就必須更換大鏈。

2.4 連接環出現問題

1) 我國煤礦用連接環破斷載荷約為刮板的10倍，在選用產品時要選擇產品質量信譽比較好的廠家產品，避免產品質量先天性不足造成的斷環或開銷事故。

2) 在使用過程中，要檢查到位，對于磨損嚴重的要及時更換。

3) 要注意運輸機拉水煤。有的采煤工作面機頭不及時排水或者把各種冷卻水全排到運輸機機道，造成大鏈連接環漲銷松動，連接環開口斷鏈。

2.5 支架工與頂溜工操作不當

1) 設備在運行狀態，推移刮板輸送機滯后采煤機后滾筒10～15 m進行，彎曲段不小于25 m，頂溜工成組操作支架頂溜千斤頂溜而不到支架前看運輸機彎曲程度，手把不復位千斤自頂造成運輸機彎曲段短且離采煤機太近，損壞運輸機。

2) 采煤機機頭機尾斜切進刀打缺口時，為了縮短斜切進刀距離搶刀數，也會硬頂溜子，造成運輸機彎曲段過短，損壞運輸機。

3) 拉架工。個別支架工在拉架時不觀察，由于部分支架推移千斤損壞或者拉架時千斤不自鎖，支架往后拉運輸機，使運輸機出現凹肚子現象。

4) 支架工與頂溜工要配合好。頂溜工正在頂溜，溜子還沒有頂到位，距離頂溜處相鄰或相近的支架工開始拉架，這樣就短距離內一個頂一個拉，對溜子造成損壞。

5) 運輸機不平直，切斷運輸機啞鈴銷，造成運輸機槽子錯口，沒有及時發現，卡斷大鏈。

2.6 運輸機大鏈負荷過大

1) 要根據運輸機的最大負荷，均勻割煤。刮板輸送機上裝煤除了采煤機割煤外，還有頂溜子裝煤，尤其是大采高工作面片幫煤，致使煤量大，壓死運輸機，頻繁重載啟動運輸機，對大鏈、鏈輪磨損比較大。

2) 有些工作面頂板管理不到位，采煤機后滾筒掉下大石頭無法及時破碎從采煤機下通過，增大運輸機負荷，掛斷運輸機刮板和大鏈。

3) 運輸機拉回煤，導致斷鏈。運輸機機頭與轉載機搭接高度過高或過遠，會造成轉載機裝煤不正；搭接過低或過短，會造成運輸機拉回煤，導致負荷不均勻，增加負荷，甚至造成運輸機“噎死”或者拉斷大鏈。

4) 鐵器件進入設備。工作面割煤過程中，尤其是工作面兩端頭支護時使用鐵器件管理不當，或者掘進巷道時遺留到巷道底板的其他鐵器件，會隨著工作面推進進入鏈道，如不及時發現就會卡斷大鏈。

5) 刮板輸送機開不動處理不當。生產過程中經常會出現運輸機開不動的現象，處理時應判斷是壓死運輸機還是有地方掛卡，若只采用單一處理方法，頻繁正反轉啟動設備，容易拉斷大鏈。

6) 支架檢修不到位，支架立柱或者片幫千斤發生自降，支架前梁或片幫栽頭跌入運輸機掛斷大鏈。

2.7 其他組件磨損嚴重

1) 鏈輪磨損。設備正常運行時會造成鏈輪磨損，發生斷鏈事故時偶爾也會把鏈輪拉脫造成損傷，鏈輪不完好不但會造成滑鏈、跳鏈等現象，還會切斷鏈環。除用眼睛觀察，還應用尺子測量鏈輪輪齒磨損情況，鏈輪上鏈齒寬度磨損達到30%或者鏈齒高度磨損達到8%～10%就必須對鏈輪翻轉使用；若鏈齒磨損達到50%或者鏈齒高度磨損達到13%～15%就必須更換鏈輪。

2) 拖鏈器。拖鏈器安裝時要平整，螺栓要緊固，以防拖鏈器松動掛斷大鏈。另外，出現斷鏈事故，處理過程中要判斷拖鏈器的損傷情況，發生變形不平整或損壞要及時更換，以免造成斷鏈。

2.8 無人看護設備

設備運行時要安排專人看護機頭、機尾，避免設備出現事故，不能及時閉鎖運輸機，造成斷鏈事故擴大。

3 預防措施

1) 加強管理，規范職工操作行為。要加強操作工對操作規程的學習，提高思想認識，規范操作行為，加強工作面各工種之間的協調配合。抓好質量標準化管理，做到工作面“三直一平”，保證運輸機平直不超限，防止運輸機運行阻力增大或者別斷啞鈴銷，造成運輸機斷鏈。

2) 加強運輸機日常檢修。日常檢修過程中，要時刻注意運輸機大鏈的松緊情況，過緊或過松要及時調整。經常檢查運輸機各部件的磨損情況，對磨損超限的零部件，如刮板、大鏈、連接環、鏈輪等組件要及時更換，確保運輸機可靠運行。接鏈環最容易損壞，當刮板輸送機過煤量達到500萬t左右時，必須對接鏈環全部進行更換。要注意控制刮板的缺失數量，不應超過總數的3%，可防止飄鏈等故障的發生。鏈輪組件第一次達到磨損標準時要及時對鏈輪進行調向處理，再次達到磨損程度時及時更換新鏈輪。

3) 使用中要加強觀察，采煤機在割煤時會產生較大的震動，造成刮板輸送機上的螺栓松動、鏈條發生變形出現過松情況，所以生產中要讓運輸機空轉1～2圈，對于損傷嚴重的要及時更換，避免故障的出現。

4) 要避免運輸機重載啟動，開機時要先啟動設備，待設備運行正常后再上煤，防止壓死運輸機，造成事故。

5) 搬家倒面拆移設備前要對原設備內大鏈做好標記，重新安裝時不能破壞原有大鏈的排列順序，盡量避免拉伸長度差異大的大鏈混合使用，確保設備安裝后運行時大鏈受力均勻，轉速一致。

6) 設置必要的保護裝置，以減小運輸機斷鏈事故頻率。例如：在刮板輸送機中部增設斷鏈保護裝置，刮板運輸機正常運轉時保護裝置會周期性觸發脈沖開關，若出現斷鏈故障，則脈沖停止，保護裝置便會向PLC裝置傳遞信號，從而實現停機保護功能并做出故障指示。選用保護裝置相對齊全的運輸機，可以選用帶有減速器扭矩保護的設備，當設備運行負荷突然增大時，扭矩增大傳感器及時將信號傳遞到PLC裝置，從而實現停機保護功能并做出故障指示。

7) 安排專人看護運輸機，隨時觀察運輸機運行狀況，發現異常狀況及時閉鎖運輸機防止事態擴大。工作面兩端頭順槽超前段內的鐵器件要及時撿出，以免鐵器件等其他雜物進入機道，設備日常檢修使用的工具如大錘、撬棍等也要有專人負責清點，防止遺漏到運輸機機道內。

8) 加強支架檢修，特別是支架操作閥，支架片幫、立柱、推移千斤及其液管的檢修，防止支架發生誤動作，或者造成支架不能有效支護頂板發生大的片幫煤，導致運輸機損壞。

4 結 語

基于減少運輸機斷鏈事故的目的，通過大量現場實踐，分析了大采高綜采工作面運輸機斷鏈事故原因，采取有針對性的預防措施，減少了運輸機的斷鏈事故，降低了工人的勞動強度和安全風險，提高了設備開機率，促進了煤礦安全高效生產。

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2017-05-08

衛立剛(1983—)，男，山西平陸人，2006年畢業于中國礦業大學，工程師，主要從事煤礦開采工作(E-mail)233397337@qq.com