礦用刮板輸送機常見故障及解決措施

王 潤

（晉能控股煤業集團大斗溝煤業公司，山西 大同 037031）

1 大斗溝煤業公司8201工作面概述

晉能控股煤業集團大斗溝煤業公司8201工作面北東部為山2號層盤區巷，北西部為8202設計工作面，南東為8206設計工作面，南西為山2號煤層可采邊界。

8201工作面設計走向長度為1 200 m，傾向長度為180 m，工作面回采煤層為2號煤層，平均厚度為2.71 m，工作面采用綜合機械化后退式回采工藝，截止目前工作面已回采500 m。

8201工作面回采期間工作面采用SL300采煤機割煤，采用SGZ800/800刮板輸送機、SZZ1200/400轉載機、DSJ120/200/3×400帶式輸送機聯合出煤，采用ZZ10000/20/38支撐掩護式液壓支架支護頂板；SGZ1000/1500刮板輸送機安裝長度為190 m，電機功率為450 kW，運輸能力為1 500 t/h；工作面在回采前期由于受地質條件、回采工藝、操作技術水平等影響，刮板輸送機經常出現故障，故障率達17%，回采前期刮板輸送機維修費用達50余萬元，嚴重制約了工作面安全快速生產。

2 刮板輸送機常見故障分析

為了保證8201工作面刮板輸送機安全穩定運行，降低工作面后期回采期間輸送機故障率及維修費用，大斗溝煤礦合理分析了刮板輸送機常見故障[1-2]。

2.1 刮板鏈故障

2.1.1 調節槽磨損嚴重

刮板輸送機機尾調節槽磨損嚴重，經過合理分析主要有以下幾方面原因：

1）8201工作面煤層平均傾角為6°，煤層底板高低起伏不平，調節槽在推移以及運煤過程中底部磨損嚴重，導致調節槽上下寬度不同，致使刮板鏈在該處產生逆向摩擦力，加劇了調節槽磨損。

2）在推移刮板輸送機時，由于操作不當或推移不到位，導致調節槽與相鄰中部槽產生錯口，若長時間未進行調整，調節槽在錯口位置會產生嚴重磨損現象。

3）刮板輸送機在不平底板推移時，調節槽與相鄰槽體之間出現上翹現象，導致接口板上翹，而且上翹與刮板鏈逆茬，致使接口板與刮板鏈產生嚴重磨損現象，增加了刮板鏈運行阻力。

2.1.2 刮板鏈斷裂

1）通過現場觀察發現，8201工作面刮板輸送機機頭處刮板鏈處于高張緊狀態；正常情況下機頭處刮板鏈處于2-3環松弛狀態，而8201工作面刮板輸送機機頭處刮板鏈安裝時張緊力較大，導致整條刮板鏈處于張緊狀態，當刮板輸送機運煤后刮板鏈處于負荷狀態，同時受接口板磨損影響，刮板鏈連接環張拉載荷超過極限載荷，導致連接環斷裂。

2）8201工作面刮板輸送機在安裝過程中，由于刮板輸送機與轉載機搭接不是太合理，導致刮板輸送機在運輸過程中出現卸煤不干凈現象，底部刮板鏈回煤量大，并在刮板輸送機機尾處堆積，從而增加了刮板鏈運行負荷，當尾部堆煤處出現煤矸卡塞，刮板鏈強行運轉很容易造成刮板鏈斷裂。

2.1.3 機尾鏈輪磨損嚴重

通過現場觀察發現，8201工作面在前期回采過程中刮板輸送機磨損量達15 mm，主要原因有以下幾方面：

1）8201工作面刮板輸送機在運煤過程中，底部堆煤量大以及刮板槽與刮板鏈之間存在較大摩擦力，導致尾部鏈輪在運轉時與刮板鏈之間存在較大的摩擦力，致使鏈輪磨損嚴重。

2）8201工作面的2號煤層中含多層夾矸，矸石主要以砂質泥巖為主，割煤后大塊矸石與刮板鏈、刮板出現卡塞現象，從而增加了鏈輪運行負荷。

3）8201工作面在前期回采中由于檢修維護力度不足，局部刮板鏈出現磨損，變形后未能及時更換，導致刮板鏈與尾部鏈輪無法完全嚙合，從而導致鏈輪磨損現象。

2.2 過載停機故障

1）8201工作面回采的2號煤層厚度為2.71 m，工作面單刀割煤深度為0.8 m，工作面落煤瞬間造成刮板輸送機出現堆煤現象，導致刮板輸送機在運行時出現短時負荷運行現象，致使刮板輸送機出現過載停機故障。

2.3 電機損壞故障

1）8201工作面采用的SGZ800/800刮板輸送機驅動裝置為異步電機以及減速器，受工作面地質構造、回采煤層賦存等影響，工作面回采過程中產生的大塊煤矸對刮板鏈以及機頭處出現卡塞現象，致使刮板輸送機電機負荷增加，輸出扭矩加大，降低了電機轉速，很容易造成電機損壞。

2）在回采過程中工作面刮板輸送機頻繁啟動，在啟動瞬間會產生一個沖擊電流，該電流很容易造成電機匝圈擊穿現象，造成電機損壞。

3 解決措施

3.1 刮板鏈故障解決措施

1）通過在調節槽底板位置安裝強加肋板，從而控制底板變形量；同時在調節槽與相鄰在中部槽之間采用固定銷連接，從而防止回采期間槽與槽之間在水平及樹脂方向產生錯口。

2）加強工作面刮板輸送機檢修維護力度，發現工作面刮板輸送機刮板鏈出現變形、磨損嚴重時及時進行更換；定期調整刮板輸送機刮板鏈張緊量，保證輸送機在空載運轉時機頭處有2-3環的松弛量，在負載運輸時機頭處有1-2環的松弛量。

3.2 過載停機故障解決措施

3.2.1 降低回采速度

8201工作面采用SL300采煤機割煤，設計割煤深度為0.75 m，但是工作面回采的是太原組2號煤層，煤層賦存穩定性差，煤質差，回采時采煤機切割深度達1.0 m，增加了刮板輸送機一次性運煤量，若工作面回采速度快，很容易造成刮板輸送機短時間煤矸堆積現象，從而增加了刮板輸送機運行負荷；所以適當降低采煤機切割深度以及工作面回采速度可避免輸送機過載停機現象。

3.2.2 加強頂板管理

綜采工作面在過斷層、陷落柱等地質構造時，受構造應力影響很容易造成頂板冒落、煤壁片幫等，從而導致刮板輸送機局部堆煤、壓死等現象，無法保證刮板輸送機正常運行或運行時很容易出現過載停機故障；所以在過地質構造時應采用注漿、施工撞楔超前支護等技術手段，控制頂板及煤壁破碎現象。

3.2.3 安裝在線監控系統

對刮板輸送機電機安裝一套在線監控系統，該系統主要包括過載傳感器、慢啟動傳感器、過載報警器、聯鎖開關等組成；過載傳感器安裝在中部槽底部，每20 m安裝一個；當刮板輸送機運行期間出現過載時，過載傳感器及時將信號傳送至PLC控制器內，控制器接收信號后及時通過聯鎖開關對刮板輸送機電機進行斷電，并進行實時報警。

3.3 電機故障處理措施

3.3.1 定期檢修維護

綜采工作面應定期對刮板輸送機電機進行檢修維護，檢修內容主要包括電機供電情況、電機與減速機對輪磨損情況、電機注油情況等，在特殊地段若頂板出現淋水時必須采取措施對電機進行保護；在檢修過程中若發現電機內腔有積水、軸承潤滑不良或者斷軸時，必須及時進行更換。

3.3.2 嚴禁帶病疲勞運轉

8201工作面采用四六制生產模式，全天候刮板輸送機工作時間達20 h左右，導致刮板輸送機任務繁重，輸送機長時間處于超負荷狀態，致使輸送機電機出現高溫發熱現象，很容易出現電機燒毀事故；所以合理調整刮板輸送機運轉時間，生產班定時對電機進行停機冷卻降溫，嚴禁電機出現帶病運轉現象。

3.3.3 優化電機驅動方式

對8201工作面刮板輸送電機啟動方式進行合理優化，將原電機硬啟動變為軟啟動，對電機采用變頻控制，從而避免電機在啟動時扭矩大對電機轉軸產生損害；同時為了防止電機在運行時因瞬間沖擊電流、物料卡塞等導致電機、減速機損壞現象，可在減速機前方輸入軸位置安裝一個安全插銷，當刮板輸送運載負荷大于安全插銷的強度時，插銷被切斷，從而起到保護電機、減速機的目的[3-5]。

4 措施實施效果

截止2020年2月8201工作面已回采結束，針對工作面前期回采過程中刮板輸送機常見故障現象，大斗溝煤礦對常見故障原因進行合理分析，并根據實際生產情況采取了合理有效的對策措施，通過實際應用效果來看，8201工作面刮板輸送機采取措施后，在后期回采中工作面故障率降低至3%以下，降低了輸送機維修費用達47萬元，保證了刮板輸送機安全穩定運行，取得了顯著應用成效。