1007 強力皮帶機安全防護措施的優(yōu)化改進研究

蔡 偉

（潞安職業(yè)技術學院，山西 長治 046024）

1 五陽礦選煤廠工程概況

山西環(huán)保能源開發(fā)股份公司五陽礦選煤廠為礦井型選煤廠，主要入洗五陽礦礦井生產(chǎn)原煤，設計原煤洗選原力為2.4 Mt/年。分選工藝為跳汰-浮選聯(lián)合流程，主要設備有跳汰機、脫水設備（脫水篩、脫泥篩、離心機、粗煤泥篩）、真空泵和集中控制主機。

當前五陽礦選煤廠生產(chǎn)車間的煤料運輸系統(tǒng)主要是采用1007 強力皮帶機來承擔該選煤廠的煤料運輸工作。1007 強力皮帶機從2000 年設計應用至今已有21 年，設計之初該設備的安全防護工作不到位，存在較多安全隱患，發(fā)生了多起皮帶機安全事故，給選煤廠造成了較為嚴重的人員傷亡及財產(chǎn)損失。基于選煤廠生產(chǎn)安全，必須對1007 強力皮帶機的安全防護措施進行優(yōu)化改進，進一步提高設備的安全防護工作，消除相關的安全隱患，降低強力皮帶機安全事故的發(fā)生率。

2 1007 強力皮帶機安全防護的現(xiàn)狀分析

2.1 1007 強力皮帶機安全防護設施的現(xiàn)狀

1）1007 強力皮帶機的驅動裝置由電動機、減速機、高速軸聯(lián)軸器、低速軸聯(lián)軸器、防護罩等部件組成。但是高速軸聯(lián)軸器和低速軸聯(lián)軸器配套的防護罩的防護效果不太理想。該防護罩主要采用鐵皮焊接，不僅笨重使用不便，而且防護范圍不夠（僅為2/3），驅動裝置系統(tǒng)仍有1/3 的部分是依舊裸露在鐵皮防護罩之外的區(qū)域，該防護罩的設計存在較為嚴重的安全隱患，容易發(fā)生安全事故，必須針對該點進行優(yōu)化改進。

2）1007 強力皮帶機機頭驅動滾筒配置有防護罩進行保護，該防護罩采用鋼板加工制成，與機頭溜槽整體連接，對機頭驅動滾筒2/3 的區(qū)域提供保護[1-2]。但多年來因為需要對機頭驅動滾筒進行維修和更換，使得必須對防護罩進行割除作業(yè)，導致后期機頭驅動滾筒完全無防護罩保護，安全隱患較多，因此，必須針對性地制定相應的安全防護措施。

3）1007 強力皮帶機機尾滾筒為網(wǎng)狀防護罩，主要是采用厚度5 mm、梗寬4 mm，短節(jié)距30 mm、長節(jié)距65 mm 菱形鋼板和303 角鋼焊接而成的。網(wǎng)狀防護罩安裝在機尾架上，防護區(qū)域為機尾導向滾筒的上邊2/5 部分，因此該區(qū)域還有3/5 部分無任何安全防護措施，且是完全裸露的，必須針對這一情況進行優(yōu)化改進[3]。

五陽礦選煤廠1007 強力皮帶機在安裝初期，盡管設計有三項安全防護措施，但是從理論和實踐應用兩方面都可知，該安全防護措施起到了一定的積極安全防護效果，但是設備運行時仍時有安全事故發(fā)生，設備時常停機檢修，運行效率低下。分析原因主要是1007 強力皮帶機的安全防護措施設計不到位，皮帶機工作時仍需要工作人員與滾筒接觸作業(yè)，安全隱患點較多，因此常有安全事故發(fā)生。

2.2 1007 強力皮帶機運轉部位情況分析

根據(jù)五陽礦選煤廠1007 強力皮帶機的運轉情況并結合多年來安全事故的分析可知，1007 強力皮帶機運行的安全隱患節(jié)點主要有以下幾點：皮帶機的機頭驅動滾筒處，工人對運行中的皮帶機頭清理煤塊雜物時，容易不慎被絞傷致殘；高速軸聯(lián)軸器和低速軸聯(lián)軸器處，容易不慎被絞傷致殘；皮帶機機頭導向滾筒處，在清理積煤時，容易夾在機頭導向滾筒處受傷；中間張緊裝置處導向滾筒，張緊導致導向滾筒損壞進而發(fā)生安全事故；皮帶機機尾主滾筒處，清理浮煤時因防護罩問題容易被卷入皮帶機受傷；皮帶機機尾導向滾筒處；在清理積煤時，容易夾在機尾導向滾筒處受傷。另外在該設備的皮帶，上、下托輥，溜槽觀察孔處也存在相應的安全隱患。

3 1007 強力皮帶機安全防護措施的優(yōu)化改進

山西潞安環(huán)能公司五陽礦選煤廠根據(jù)1007 強力皮帶機的設備情況，結合該選煤廠的生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)，從安全防護視角對1007 強力皮帶機進行了以下優(yōu)化改進措施。

3.1 對皮帶機滾筒處的安全防護措施進行優(yōu)化改進

1）分析可知，1007 強力皮帶機驅動滾筒和改向滾筒的防護罩的防護區(qū)域不足。因此在驅動滾筒和改向滾筒兩側、機尾主滾筒的上側和后側都加裝菱形鐵絲網(wǎng)，菱形鐵絲網(wǎng)規(guī)格為50 mm×50 mm，菱形鐵絲網(wǎng)的外框需要承擔限位作用，而內(nèi)網(wǎng)則用來固定到菱形內(nèi)框上，該安裝方式簡便快捷[4-5]。

2）在1007 強力皮帶機機尾主滾筒部位加裝槽型刮煤器，該槽型刮煤器可以實現(xiàn)對皮帶機機尾主滾筒皮帶煤粉的自動清理，自動化程高，刮煤效果理想，便于設備的檢修和保養(yǎng)。

1007 強力皮帶機滾筒處的安全防護措施被進行優(yōu)化改進后，極大程度上避免了皮帶機工作人員與運轉滾筒的直接接觸，消除了安全隱患節(jié)點，降低了安全事故的發(fā)生率。

3.2 對聯(lián)軸器等驅動部件處的安全防護措施進行優(yōu)化改進

針對1007 強力皮帶機高速軸聯(lián)軸器、低速軸聯(lián)軸器等驅動部件防護罩安全防護效果不佳的問題，設計了一種新型輕便防護罩。該新型輕便防護罩可以較好地對聯(lián)軸器等驅動部件進行全面的覆蓋，設備間隙縮小至10 mm 以內(nèi)。在設置新型輕便防護罩狀態(tài)下，工作人員完全接觸不到聯(lián)軸器等驅動部件，安全隱患消除。

3.3 在托輥及皮帶處增設護欄

在1007 強力皮帶機運轉的上托輥、下托輥、皮帶處增設重錘護欄，對工作人員與設備進行隔離，從而對實現(xiàn)對工作人員進行安全防護。重錘護欄采用外徑50 mm、壁厚為Φ4 mm 鋼管進行加工，重錘護欄間距為130 mm，高度為400 mm。

3.4 對餾槽觀察孔處的蓋板進行改造

1007 強力皮帶機溜槽觀察孔處的蓋板安全性能不佳，將其拆除并加裝為重錘護欄。同樣，重錘護欄采用外徑50 mm、壁厚為Φ4 mm 鋼管進行加工，重錘護欄間距為130 mm。重錘護欄的加裝有利于工作人員對溜槽情況的觀察，并便利設備積煤的清理作業(yè)，安全防護性較好。

4 強力皮帶機優(yōu)化改進效果分析

山西潞安環(huán)能公司五陽礦選煤廠對1007 強力皮帶機的安全防護措施進行了以上的優(yōu)化改進，并投入到后期的應用過程中。當前，改進后的1007 強力皮帶機整體運行穩(wěn)定，運輸效率較好，設備的安全性和穩(wěn)定性較高。

1）對1007 強力皮帶機在滾筒、防護罩、護欄、蓋板等處的安全防護措施進行了優(yōu)化改進，將工作人員與設備進行了隔離，消除了設備運行中的安全隱患節(jié)點，安全性大幅度提高。

2）在1007 強力皮帶機機尾滾筒處加裝了一種新型槽型刮煤器，有效提高了設備運行中皮帶刮煤的自動化程度，煤粉清理工作效率提高，同時提高了設備維修和保養(yǎng)的便利性，安全性大幅度提高。

3）改進后的設備從2021 年8 月運行至今，1007強力皮帶機無再一起安全事故發(fā)生，安全性較好，運輸效率大幅度提高。

4）對1007 強力皮帶機安全防護措施的優(yōu)化改進中所應用材料便宜，制作簡單，成本低，具有較好的經(jīng)濟效益和安全效益，可以大面積推廣應用。