張 勇
(西山煤電集團公司, 山西 太原 030053)
煤礦帶式輸送機是由輸送帶、驅動裝置、機架、制動裝置、清掃裝置、保護裝置等系統構成(如圖1所示)。

圖1 帶式輸送機運輸示意圖
其中帶式輸送機的驅動裝置由電機、聯軸器和減速器三個部件組成,制動裝置主要負責輸送機在正常工作過程中面對突發情況的緊急制動,清掃裝置則是對輸送帶進行定期的自動清掃和處理,減輕輸送帶上的碎屑對電機、輸送帶以及轉動軸的磨損等等。帶式輸送機類似大型的傳送帶,即通過兩端的電機驅動使傳送帶上面的煤炭能夠進行移動,從而達到制定區域,實現煤炭井下到井上的運輸[1]。
煤礦帶式輸送機由于主要靠輸送機兩端和中間的電動機帶動而形成運轉,電機的燒毀輕則使輸送機發生運轉作用力不均衡的現象,重則使輸送機停轉甚至發生安全事故。因此在日常的煤礦作業中,需要對帶式輸送機電機燒毀的現象進行觀察并熟悉,適時掌握帶式輸送機的運行狀態[2]。
當輸送機發生電機燒毀故障時有如下表現:首先,輸送機可能發生傳送帶傳動力不均衡,傳送帶上面的煤炭有明顯的傾斜、運輸速度減慢等現象;其次,如果輸送機電機發生燒毀,通過前后兩臺電機的電流表和電機表面溫度也可以看出,即在傳送機正常運行時正常電機溫度有著明顯上升的現象,而出現燒毀的電機溫度不高甚至溫度降低,工作電流也比正常運行的電機要低許多。
另外,煤礦帶式輸送機電機出現故障伴隨的現象還有輸送機聲音異常、震動、牽引力不均勻、軸承磨損、位置偏移等現象,需要維護和操作人員及時發現并維護處理[3]。
不同的帶式輸送機其電機的燒毀有著不同的原因。掘進工作面的帶式輸送機電機燒毀的原因主要有三個方面,第一,在帶式輸送機設備安裝的時候,安裝施工人員并沒有嚴格按照相關安裝規定和標準進行,對輸送機運輸煤矸時由于輸送機皮帶受力不均勻而加大了輸送機電機的負荷,最終導致電機燒毀;第二,由于帶式輸送機在連續、不間斷的高負荷運轉中,將會加快電機絕緣老化,造成電機的燒毀;第三,在帶式輸送機不間斷地運輸工作中,由于輸送皮帶與主副滾筒之間存在間隙,容易落入煤矸時和碎屑等,將會造成輸送機皮帶與電機滾筒之間的摩擦系數增大,最終導致電機因自身負荷加大而在啟動時或者運行時造成瞬間燒毀現象。
由于煤礦帶式輸送機所采用的是三相低壓電網,因此在帶式輸送機運行的過程中,如果發生低壓電網中的一相接地,那么其他未接地的兩相對地電壓就會相對升高,最終導致電動機定子繞組絕緣層中最薄弱的部分瞬間被擊穿,導致電機短路,最終使電機發生燒毀的故障。根據對井下電機燒毀原因的統計,發生定子繞組絕緣層擊穿燒毀的電機占燒毀電機的比重較大,這都是由于設備和線路維護人員在維護過程中沒有對線路進行仔細維護和處理,或者線路收到外力的沖擊而墜地、破壞,或者電動機箱進水短路等等。
另外,電機燒毀的另一個原因是由于電機質量的不合格造成電機定子繞組接頭混亂、不規范,整體設計不符合質量標準等等,這種情況下如果低壓電網出現瞬間高壓電流通過時很容易造成電機內部短路而燒毀[4]。
煤礦帶式輸送機的用途主要是將煤礦工作面的煤矸進行及時輸送至地面,但是由于煤礦井下惡劣的工作環境,如粉塵、碎屑等對輸送機轉動軸產生較大阻力,久而久之造成電機自身負荷較重而產生燒毀,另外也由于井下潮濕的環境導致線路短路或者電機內部短路造成燒毀等等,因此可以說煤礦井下惡劣的工作環境也是導致輸送機電機燒毀的重要原因。
在日常的維護工作中,要做到對輸送機的履帶、轉動軸的摩擦力、電機的溫度、傳送帶的位置等等進行觀察和測量,另外還需要對輸送機配電線路進行檢測,防止由于線路的接地而發生短路導致電機的燒毀等等。
定期保養對帶式輸送機要做到定期維護和隨機維護相結合的方法,并根據輸送機日常運行狀態進行設備的檢測和控制,對可能出現的情況操作人員應及時上報,形成管理日志,以便維護管理人員及時對其進行維修和調試,避免電機故障的發生。
超載是帶式輸送機電機燒毀的重要原因,由于輸送機有著明確的荷載,但是由于煤礦大型掘進機的投入與輸送機功率很難完全匹配,另外也受煤層質量的影響,導致煤層采掘進度和采掘效率的不穩定,這直接導致了輸送機輸送負荷的不穩定,因此就容易在高負荷期間導致帶式輸送機電機燒毀。因此在具體操作實踐中,操作人員要根據煤層采掘進度控制帶式輸送機的輸送負荷,盡量將輸送機的負荷控制在額定負荷之內,避免由于高負荷超載導致輸送機電機燒毀故障的發生[5]。
在帶式輸送機的具體操作中,操作人員也需要根據輸送機工作環境,負荷的變化等情況對輸送機電機進行實時維護和管理。
另外,加強工作現場的管理工作,保障電動機在良好的運行環境中運行,對電動機被埋、扇葉損壞、散熱受阻等情況進行及時處理和反饋,在電動機線路接入時,要按照相關的標準和規范進行,嚴禁人為降低絕緣等級、改造線路等等,為帶式輸送機的電機運行提供一個良好的環境。
電機燒毀的現象在煤礦帶式輸送機中時有發生,而這類機械故障所造成的影響極大,甚至會產生安全事故,因此在對帶式輸送機電機的維護工作中,要做到防患于未然,做好電機以及輸送機整體維護工作,排查電路、碎屑、進水等各類因素對電動機的影響,按規范操作,才能切實保障煤礦井下輸送機的正常運行。
[1] 李蘭.輸送電機燒毀原因分析及應采取的措施[J].礦山機械,2010(1):196.
[2] 李建幫.煤礦電機常見故障分析及診斷方法[J].內蒙古煤炭經濟,2014(3):64-66.
[3] 林福嚴,李凌風,張曉如,等.煤礦帶式輸送機故障分析[J].煤礦機械,2011(2):261-263.
[4] 高雁敏.煤礦帶式輸送機常見的故障分析及對策處理[J].山東煤炭科技,2016(9):123-124.
[5] 王雷,張梨明,張燦星.煤礦電機常見的故障分析及診斷方法[J].通訊世界,2016(1):228-229.