煤礦帶式輸送機故障原因分析及對策研究

王少華

(潞安集團 司馬煤業公司,山西 長治 047105)

0 引言

礦用帶式輸送機是煤礦采掘工作面的重要運輸設備之一，它不僅運輸能力大、運輸距離長、操作簡單，而且適應性強，可在地質條件以及施工條件相對復雜的施工地段使用。但是在實際煤礦生產過程中，由于輸送機安裝質量不合格、檢修維護不到位以及操作不規范，輸送機在使用過程中會經常出現故障，不僅縮短了輸送機的使用壽命、影響了煤礦安全高效運輸，而且很容易發生重大煤礦機電事故。本文以司馬礦采掘工作面安裝的DTL型帶式輸送機為研究對象，對輸送機在日常使用過程中常見故障原因進行合理分析，并提出了有效的措施，力求保證煤礦安全穩定生產。

1 概述

潞安集團司馬礦1211工作面位于井田二采區，工作面設計走向長度為1 611 m，傾向長度為220 m，工作面回采煤層為屬下二疊統山西組下部的3#煤層。為了便于工作面煤炭運輸，在1211工作面運輸順槽安裝一部DTL120型帶式輸送機，該輸送機主要由滾筒、皮帶、H架、托輥、電機、減速機、液力耦合器等部分組成,輸送機長度為1 600 m，輸送機皮帶寬度為1.2 m，輸送機輸送量為2 000 t/h,具體參數如表1所示。

表1 DTL120型帶式輸送機主要技術參數

截至2017年9月，1211工作面已回采520 m，由于受輸送機安裝質量、檢修維護力度、操作規范等影響，工作面在前期回采過程中運輸順槽安裝的DTL型帶式輸送機發生多起故障，其中輸送帶撕帶1起、電機燒毀2起，共計造成經濟損失70余萬元，且經常出現跑偏現象，嚴重影響著工作面的安全高效運輸。

2 DTL型常見故障及原因分析

2.1 帶式輸送機電機燒毀

(1) 輸送機超負荷運轉：1211工作面回采煤層平均厚度為6.95 m，采用放頂煤回采工藝，在回采時煤炭下放量大，造成輸送機在運轉時經常出現超負荷現象，致使輸送機電機溫度不斷升高，由于散熱速度慢，電機在長時間高溫運轉時很容易造成電機燒毀。

(2) 電機保護裝置不可靠：DTL型帶式輸送機安裝有過流保護裝置，但是工作面在回采期間為了避免過流、過壓保護裝置動作而切斷輸送機電流，經常將保護裝置甩開，從而造成電機運轉時很容易產生擊穿電流或電壓，致使電機繞組絕緣降低或失效，繞組出現短路現象，造成電機燒毀。

2.2 輸送帶撕裂

(1) 尖銳鐵器或巖塊劃裂：輸送機在運輸物料時，由于物料內尖銳鐵器或巖塊被卡塞，從而造成輸送帶劃裂。

(2) 輸送帶接頭質量不合格：當輸送帶接頭質量不合格時，輸送帶接頭兩側的輸送帶中心線存在偏差，輸送帶運轉時在接頭處會產生一個側向拉力，使得輸送機在負載運轉時拉力加大，拉力施加在接頭薄弱區，造成輸送帶接頭處撕裂。

2.3 輸送帶跑偏

(1) 輸送機安裝地基不穩固：大型帶式輸送機在安裝前需在安裝點人工構筑地基，由于地基質量不合格，輸送機安裝后機架兩側不在同一水平面上，輸送機運轉時會出現側向應力，造成輸送帶向應力方向跑偏。

(2) 托輥質量不合格：托輥在輸送帶平穩運轉中起著重要作用，當托輥質量不合格時，托輥曲面半徑或曲面材質密度不一致，造成兩側托輥對輸送帶作用力不一致，從而造成輸送帶向作用力小的一側跑偏。

(3) 輸送機安裝質量不合格：輸送機安裝質量不合格時，輸送機頭尾滾筒軸線與輸送帶中心線不垂直，輸送機在運轉時滾筒會與皮帶產生側向摩擦力，且隨著運輸物料重量加大，摩擦力加大，輸送帶向摩擦力小的一側跑偏。

2.4 輸送帶斷帶

(1) 接頭不牢固：輸送機在運輸物料時突然出現卡頓現象，輸送帶接頭處縱向拉力加大，若輸送帶接頭不牢固會出現接頭卡扣咬合力小于拉力，造成輸送帶在接頭處斷帶。

(2) 輸送帶磨損嚴重：輸送機在安裝時由于輸送帶張力過大、輸送帶跑偏等造成輸送帶運輸物料時機械磨損嚴重，主要表現在輸送帶變薄、輸送帶鋼絲斷裂等，致使輸送帶抗拉力變小，從而造成輸送帶斷帶。

3 DTL型常見故障解決措施

司馬礦機電二隊針對輸送帶常見故障進行研究，決定從輸送機安裝質量、完善制度、加強檢修維護力度以及采用新技術、新設備等方面抓起，提高輸送機使用壽命。

3.1 提高輸送機安裝質量

(1) 必須確保輸送機安裝地基施工質量合格，輸送機安裝前應由地測科現場給定皮帶中心線、各滾筒中心軸線等，縮小輸送機安裝誤差。

(2) 輸送機安裝前應對各部件質量及完好情況進行檢查，各種保護裝置必須進行動作保護靈敏實驗、隔爆開關進行充放電實驗；各部件運輸到各安裝地點后應依次擺放。

(3) 輸送機安裝時必須由廠家專業技術人員現場指導，嚴格按照給定的中心進行安裝，安裝后必須進行調試，確保輸送機運轉穩定、輸送帶張力適宜、輸送帶不跑偏等。

3.2 完善輸送機管理規范制度

(1) 提高輸送機管理人員專業知識水平：大型輸送機安裝前煤礦企業應組織輸送機管理部門的操作人員、檢修維護人員等進行專業知識培訓，確保管理人員詳細了解輸送機結構、原理及常用故障處理措施等。

(2) 健全檢修制度：輸送機在日常使用過程中應建立旬及月度檢修制度，檢修范圍應全面，并對檢修內容、發現問題及處理情況及時登記。

(3) 實行包機責任制：由于輸送機配套設備多、距離長，單人管理難度大，必須實現包機責任制，“誰管理、誰負責”，從而加強輸送機的安全管理力度。

3.3 加強輸送機檢修維護力度

(1) 輸送機使用期間必須對輸送機的易損、易磨部件及時更換，如托輥、電機匝圈、滾筒、保護裝置等，定期更換電機、減速機、液力耦合器潤滑油，嚴禁輸送機帶病運轉，及時淘汰更新設備。

(2) 嚴禁輸送機運輸尖銳鐵器或大塊矸石，確保各保護裝置動作靈敏可靠，嚴禁超負荷運轉。

(3) 定期對輸送機進行調校，確保輸送帶張緊力合適；對電機供電電流定期整定，保證電機安全穩定供電。

3.4 引進新設備、新技術

(1) 安裝大塊煤矸篩選裝置：該裝置主要由聯鎖開關、控制箱、紅外線激光儀等部分組成，當大塊煤矸石通過激光指向儀遮擋連續激光時，通過聯鎖保護作用及時切斷輸送機電機電源；大塊矸石篩選后激光信號再次穩定連續，控制箱通過控制作用啟動輸送機電機。

(2) 安裝輸送帶自動感應張緊裝置：該裝置主要由重力感應裝置、松帶固定游動車、儲帶游動車、感應器、PLC控制柜、開關等組成，如圖1所示。當輸送機運輸重量大的物料時重力感應裝置將信號傳遞至感應器，感應器通過聯鎖開關控制開啟松帶游動車電機，達到松帶目的；重量大的物料運輸后重力感應裝置恢復原狀，再次通過控制信號、聯鎖開關控制松帶游動車拉緊輸送帶。

圖1 礦用帶式輸入機自動感應張緊裝置結構示意圖

4 結束語

潞安集團司馬煤業公司機電二隊通過技術研究，對1211運輸順槽安裝的DTL型帶式輸送機常見故障原因進行了分析，并采取了相應措施，實際應用效果表明，采取措施后，1211工作面在后期回采期間未發生輸送機斷帶、輸送帶撕裂、電機燒毀等事故，輸送機跑偏現象得到了明顯改善，預計全年可為煤礦節約經濟成本費用達50萬元，取得了顯著經濟、安全效益。