礦用刮板輸送機的磨損及其抗磨技術探討

汪寶林

（沈陽煤業（集團）機械制造有限公司，遼寧 沈陽 110122）

礦產資源是一種重要的動力資源，其在我國工業生產和經濟發展中發揮了重大作用。現階段，工業化的深層次發展使得人們對于礦產資源的依賴程度不斷加深，由此推動了采礦工藝的不斷發展。礦產資源開采中，刮板運輸機能夠實現井下開采出能源的有效運輸，確保礦產源開采效率提升。然而在實踐中，受工作阻力大、摩擦嚴重等因素的影響，刮板運輸機的磨損現象極為嚴重，其不僅制約了采礦效率的提升，更對工作人員的人身安全造成嚴重影響。新時期，實現礦用刮板輸送機磨損現象的控制已成為礦山發展的關鍵所在。

1 刮板輸送機的工作機理

作為采礦工作面配套應用的重要設備，刮板輸送機在采礦機承載和礦產資源運輸中的作用尤為突出，其設備使用狀況對于采礦工作面整個生產系統的穩定性具有較大影響。實踐中，機頭、中間部、機尾部和附屬設備是刮板輸送機應用的四個基本單元。其中機頭部位包含了機頭架、電動機、液力偶合器、減速器及鏈輪等部件，而中部結構包含了過渡槽、中部槽、鏈條和刮板。此外，刮板鏈返回裝置實現了機尾部單元的有效組成。

刮板輸送機應用中，采礦工作人員首先會將流槽進行開放，并將其作為礦產資源、矸石或物料的基本承受件，然后在鏈條的基礎上，進行刮板固定，使得牽引構件得以形成。當刮板輸送機機頭傳動部啟動后，處于機頭軸部位的鏈輪就會穩定轉動，此時，刮板鏈會在徐怒漢運行下，實現物料的移動。該移動過程以流暢線性為傳輸方向，并且在機頭部進行卸載，確保了物料傳輸的效率與規范。現階段，水平運輸和傾斜運輸是刮板輸送機運作的兩種基本形態。

2 礦用刮板輸送機的磨損癥狀

采礦工業發展中，中部槽是刮板輸送機的重要結構單元，其包含了鏟板槽幫、擋板槽幫、中板和底板四個主要單元。礦產資源運輸中，中部槽的中板、底板、槽幫會和槽內礦產資源發生摩擦作用，導致中部槽磨損失效現象發生。

2.1 刮板輸送機的中板和底板磨損

中板磨損、底板磨損與刮板運輸機的應用形態具有較大影響。采礦實踐中，為確保中部槽與綜采工作面起伏狀況的適應，需要對其垂直彎曲度進行設計，通常情況下，中部槽設計允許垂直彎曲值會保持在2～3°[1]。這就使得中部槽在垂直方向上存在一定的夾角，導致刮板鏈與中板、底板發生摩擦作用，長期作用下，導致了中板和底板磨損現象的發生；同時，鏈道部位也會出現一定的溝痕。在刮板輸送機運輸過程中，刮板鏈有時會發生漂浮現象，并使得一些矸石、巖石等的高硬度物質被擠壓在鏈條、刮板下，而井下的工作環境較為復雜，采礦工作人員很少會進行這些矸石物質的處理，導致了鏈條、中板的磨損。

此外，底板的磨損還會受到以下因素影響：其一，運輸的礦產資源卸載中，在刮板輸送機卸載高度不夠或礦質黏性過大，就會導致中部槽下腔積礦總量的增加，導致回鏈的運行阻力增大。當摩擦阻力處于較高水平時，長期作用下就會對刮板輸送機的底板造成磨損。需要注意的是，規律性、區域性是刮板輸送機中板和底板磨損的重要特征。采礦實踐中，生產人員只有實現這些磨損區域的有效把控，并進行規避措施的合理應用，才能確保掛板輸送機運作穩定，提升采礦效率。

2.2 刮板輸送機的槽幫磨損

空載、重載、采礦機斜切進刀是刮板輸送機運作的三種基本形態[2]。就應用過程來看，不論在哪種工作狀態下，其都存在一定的水平彎曲現象，即會在中部槽之間形成水平夾角。同時，確保底板與運輸軌道高低起伏狀況的吻合，刮板輸送機會產生一定的垂直彎曲，其導致了中部槽垂直夾角的形成。兩種不同的夾角會對刮板運輸機的槽幫產生一定作用力，導致區域內若干個點產生較大磨損。就槽幫磨損狀況來看，仰采工況下，擋板的側存磨損較為明顯，而在俯采作業中，鏟板則是主要的磨損區域。

3 礦用刮板輸送機的抗磨技術

3.1 中板、底板的抗磨技術

中板和底板是礦用刮板輸送機磨損最為明顯的兩個區域，為實現其磨損現象的有效控制，提升采礦效率，工程建設人員及不僅進行了耐磨板材的合理應用，同時在中板上進行了耐磨層的熔覆，并進行了復合中板的鑲嵌，確保了中板和底板應用質量的提升。

（1）注重耐磨板材應用。高耐磨板材應用是防止礦用刮板輸送機中板和底板磨損的有效手段；其能在提升中部槽耐磨性能的同時，實現采礦效率的合理保證[3]。就應用過程而言，高耐磨板材刮板輸送機常應用于兩種工況：其一，開采地區的礦物質較差；其二，礦產資源中的夾矸率明顯較高。通過對刮板輸送機板材的規范，礦產資源開采人員可實現這些復雜工況的規范作業。

需要注意的是，與傳統板材相比，高耐磨板材的焊接工藝較為復雜，故而在焊接施工中，應注重構件余熱的有效規范，同時在保溫狀況的良好的同時，應進行焊接工藝的合理控制，唯有如此，才能實現板材性能的有效提升。

（2）進行表面耐磨層熔覆。表面耐磨層熔覆是提升中板耐磨性能的重要方式。現階段，為確保刮板輸送機中板耐磨性能的提升，設備生產管理者會在激光技術的應用下，將合金粉末與中板表面進行結合，是其形成網格狀的凸起耐磨層。通常情況下，中板的耐磨性能與金粉末的硬度呈現出正相關關系。實踐中，這種中板加強方式能夠實現矸石含量較高工作面的有效處理，然而其整體的加固成本較高，因此需要進行熔覆耐磨技術的進一步提升。

（3）實現復合板材鑲嵌。進行全方位的板材加強具有較高的投資成本，會對能源開采企業的效益造成影響；因此，進行局部加強成為當前礦礦刮板輸送機抗磨技術應用的主要形態。礦產資源開采實踐中，非均勻性是中部槽中板磨損的主要特征，并且其主要的磨損部位集中在鏈道區域；由此可見，鏈道磨損是造成中部槽失效的主要原因。抗磨技術應用中，為實現這些易磨損區域的有效加強，施工人員會在復合板材的鑲嵌下，實現原材料老化現象的有效延緩。需要注意的是，內鑲嵌復合板材是針對中板使用的一種改進，其在中板鏈道磨損較為嚴重的部位進行了耐磨材料的應用，確保了設備使用期限的延長。并且從投資成本來看，局部性的板材鑲嵌降低了板材的抗磨加固成本，并且確保了設備的開采效率，具有良好的經濟效益和質量效益。

3.2 槽幫抗磨技術

槽幫是刮板輸送機容易磨損的區域之一。具體而言，在礦產資源運輸過程中，除過自身運作狀態的影響，槽內礦產資源也會對槽幫造成硬頂影響。因此，為避免內部槽幫磨損狀況的發生，應注重內腔鑲嵌、堆焊耐磨層技術的有效應用。通常情況下，為確保槽幫內腔堆焊耐磨層應用的規范，人們首先應在槽幫兩端的槽腔內進行耐磨槽預留，然后在耐磨材料嵌入的同時，通過焊絲進行堆焊填平。從而在提升槽幫耐磨性能的同時，避免抗磨物料對運行空間的影響。

3.3 導料板抗磨改進

現階段，刮板輸送機在采礦工業中的應用較為常見。導料板是刮板輸送機的重要部件，在導料板應用下，傳統的礦產資源可以有效的轉移到輸送帶上。從流槽和導料板應用過程而言，在長期的輸送荷載沖擊下，導料板的磨損現象較為明顯。因此應在非單獨運輸的狀況下，做好耐磨襯板結構的有效規范，并在定期化的觀察、檢修和更換中，確保流槽與導料板應用質量的提升。

4 結論

抗磨技術對于礦用刮板輸送機應用質量的提升具有重大影響。實踐過程中，礦山工作人員只有充分認識到刮板輸送機抗磨損控制的必要性，并系統性的進行磨損部位及發生機理把控，然后規范化的進行抗磨技術應用，確保中板、底板、槽幫、流槽和導料板應用質量的提升，才能確保礦用刮板輸送機應用的規范，繼而在采礦效率提升的同時，實現能源開采行業的進一步發展。