張曉亮
(潞安集團古城煤礦,山西長治 047105)
帶式輸送機跑偏是煤礦輸送機最常出現的故障之一,出現這類事故的原因通常是由于輸送機皮帶安裝沒有達到工藝要求、輸送帶硫化對接處不合格、皮帶架上的托輥質量不合格及對皮帶張緊力控制不合理造成。在實際生產過程中,如發生輸送帶跑偏后,通常會造成輸送帶受力不均勻[1],如果這種情況不能得到有效控制,又會引起輸送帶輸送效率差、溢煤、斷帶及電機燒毀等事故,對煤礦安全生產造成巨大隱患。
某煤礦運輸大巷主要采用DTL1.2型帶式輸送機對采掘工作面煤矸進行運輸,輸送機帶寬為1.2 m,電機功率為450 kW,平均運輸量為2 000 t/h,根據統計2018年1-6月古城煤礦運輸大巷帶式輸送機共計發生2次斷帶、1次電機燒毀、2次撕帶等事故,造成經濟損失達67.4萬元。通過事故原因調查發現,輸送機發生事故主要是由輸送帶跑偏引起的,對此,為了提高輸送機運輸穩定性,皮帶隊對輸送機跑偏原因進行分析,并采取有效防跑偏技術措施。
(1)輸送機安裝未達到工藝要求
施工人員在安裝前沒有進行專項培訓,在實際安裝過程中沒有按照工藝要求進行安裝,導致輸送帶中心線與輸送機機頭、機尾中心線有偏差。當輸送機運轉時,輸送帶會對托輥產生一個側向壓力[2],當該側向拉壓力大于托輥對皮帶擠壓力時,皮帶會出現跑偏現象。
(2)托輥出廠不合格
托輥能夠對皮帶及物料起到承載作用。如果出廠的托輥質量不合格,比如托輥軸徑不一致或輥軸曲面不光滑,這就會造成兩側托輥對皮帶的擠壓力不同,皮帶往往會向側向擠壓力較小的一側偏移。
(3)輸送帶張緊力不合適
輸送機皮帶張緊力不夠時,在空載時輸送帶出現跑偏的情況比較少,但當輸送帶滿載運行時,會出現嚴重的跑偏現象。當皮帶張緊力調節過大,再加上皮帶上的物料較重時,往往會發生皮帶跑偏[3]。
(4)輸送帶接頭不正
檢修人員在對皮帶進行對接時,對接工藝沒有達到相關的技術要求,托輥對皮帶對接口處產生的作用力不同,造成皮帶在運輸過程中會向受力小的一側發生跑偏。
(5)卸料不均
在多部輸送機對物料進行搭接聯合運輸時,當輸送機上皮帶與下皮帶中心線不重合,或相鄰兩條輸送皮帶垂直距離過大,均會造成運輸物料在慣性和重力的作用下[4],受力不勻的物料對下部皮帶造成不均勻的沖擊,最終導致輸送帶發生跑偏。
(6)其他原因
實際生產中,檢修人員維護不當,操作人員沒有及時發現輸送帶異常,輸送帶發生輕微跑偏時工作人員沒有及時校正,這也會導致輸送帶發生跑偏。
(1)提高安裝工藝
輔運巷在安裝輸送機時要對路面進行清理,同時對路面進行硬化,確保輔運巷道路面平整;同時要安排專業的技術人員對員工進行培訓,在施工現場安排專員對施工質量進行查驗,發現安裝工藝達不到技術要求時及時整改。在輸送機安裝完畢后,要對輸送機進行通電測試。在皮帶運行過程中要觀察機頭、機尾與皮帶中心線是否在一條直線上、皮帶中心線是否與托輥垂直等情況進行觀察,確保輸送機軸線與輸送帶中線垂直[5]。
(2)加強采購及檢修力度
輸送機配件在選購時要開專題會對商品質量進行研討,托輥配件需在井下做相應測試后方可采購。設備在入井之前需在地面進行相應的測試,測試合格后方可入井[6]。檢修人員每日定期對輸送機檢修項目按計劃進行檢修。如托輥完好性、軸承密封性、電機保護靈敏度、減速箱油位等。
(3)安裝自動張緊裝置
由于傳統皮帶沒有安裝張緊裝置,只能依靠人力對皮帶張緊力進行調節,調節尺度忽大忽小,且沒有精確計算。設計人員可以為輸送機安裝自動張緊裝置。自動張緊裝置可以根據皮帶張緊力的大小自動調節,大大避免了皮帶由于張緊力過大而發生跑偏。
(4)提高輸送帶接口質量
安排專人對對接后的接口質量進行查看,在對接時嚴禁采用鉛絲代替鋼芯。輸送帶在裁剪時,要確保切口斷面平整,且接頭平面與皮帶中心線垂直。采用熱硫化的方式對斷接處進行對接,可以確保皮帶對接質量及使用壽命[7]。
(5)改變輸送帶受力方式
在皮帶搭接處,常常會出現物料沖擊不均勻,造成輸送帶跑偏。為了解決該問題,技術人員根據現場勘查,在皮帶搭接處安裝緩沖裝置,如圖1所示,緩沖裝置可以大大降低物料對皮帶的沖擊,經過緩沖裝置后的物料能夠低速均勻地進入下皮帶,從而解決了因物料沖擊對皮帶造成的跑偏現象[8]。
圖1 帶式輸送機物料卸載緩沖裝置結構示意圖
(6)強化管理制度
輸送機各部件分別安排專管員進行管理,制定相應制度,規范員工操作紀律。操作人員發現輸送機皮帶運輸異常后及時進行調整。
2018年7月古城煤礦對運輸大巷DTL型帶式輸送機采取了防跑偏措施,截止2019年1月工作面已回采到位,通過6個月實際應用效果觀察發現,采取防跑偏措施后,運輸大巷在后期煤炭運輸過程中,共計發生一起因輸送機跑偏導致輸送帶斷帶事故,輸送機故障率降低至3%以下,預計全年可降低輸送機維修費用達50余萬元,有效保障了工作面安全高效回采,取得了顯著的經濟效益和安全效益。
礦用帶式輸送機具有運輸能力大、安裝簡單、便于管理維護等優點,在綜采工作面中投入使用,可大大提高工作面煤炭運輸效率;但是受安裝質量、管理水平等限制,輸送機經常出現跑偏現象,影響其安全高效運行,所以在日常管理中,必須分析、查找輸送機跑偏原因,并對其采取有效的對策措施,只有這樣才能提高輸送機使用壽命,降低故障率及事故率,保證綜采工作面安全、高效生產。