综采面带式输送机防撕裂装置的分析与应用.pdf

115127 工作面概况 阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司 15127 工 作面设计走向长度为 510 m，倾向长度为 151 m， 回 采煤层为 15 号层， 煤层厚度为 5.1 m， 工作面采用综 合机械化回采工艺。 15127 工作面回采期间在运输顺槽安装了一部 SSJ1200 型带式输送机进行煤矸、 物料运输， 输送机 主要通过阻燃输送带与滚筒、托辊之间产生摩擦作 用， 使环形输送带进行转动， 目前矿用输送带主要采 用钢芯阻燃输送带， 输送带宽度为 1.2 m 等， 输送带 对接方式主要有机械接头法、冷粘接头法以及热硫 化接头法等[1-2]。 由于带式输送机在运输物料时， 受力不均、 皮带 跑偏、 接头质量不合格等因素影响， 输送机经常出现 撕带现象， 传统带式输送机不具有撕带保护装置， 当 带式输送机出现撕带后操作人员不能及时发现故障 并关闭输送机电机电源，导致撕带后输送带与滚筒 摩擦力加大， 输送机负荷增加， 造成电机烧毁事故； 对此， 通过技术研究， 分析输送机撕带原因， 并设计 了一套压力传感器防撕裂装置， 并进行实际应用。 2常见的皮带撕裂类型及其诱因分析 带式输送机在正常生产时，由于输送机皮带安 装没有达到工艺要求、 输送带硫化对接处不合格、 皮 带架上的托辊质量不合格及对皮带张紧力控制不合 理都会造成皮带跑偏，如果这种情况不能得到有效 控制， 又会引起输送带撕裂事故。 皮带从跑偏到撕裂 会有一个较长的过程，通常在皮带跑偏一段时间后 才会发现故障。 带式输送机在正常生产时，由于输送机皮带工 作时间长或长时间运转没有停机检修，皮带内部的 钢绳芯由于金属疲劳发生断裂，特别是皮带在启动 或停止瞬间由于钢绳芯受到较大的拉力，很容易出 现钢丝绳瞬间断裂[3]。 当钢丝绳断裂后检修人员没有 及时发现继续使用， 会造成皮带断面逐渐扩大， 特别 是在皮带磨损严重或搭接部位，钢绳芯很容易外露 出来，这些外露的钢绳芯一旦卷入电机就会发生皮 带撕裂事故。 为了能够使皮带回转，在输送带的末端通常安 装一部溜槽。 当皮带上煤量增大超出额定载荷时， 溜 槽口会出现大量煤炭堆积，造成皮带与托辊的空隙 堵塞，而且煤量超出额定载荷也会造成输送带与托 辊摩擦增大， 皮带发生断裂事故。 3皮带撕裂的解决措施 为了防止输送带发生撕裂事故，最大限度地降 低矿井的经济损失，对皮带事故进行合理分析是非 常必要的。皮带在最初出现皮带撕裂时操作人员很 难发现， 但根据以往的事故案例可以发现， 85的皮 带撕裂事故都是发生在尾部导料槽。当尾部导料槽 有坚硬异物掉下会将运转的皮带割伤。通过分析研 究，决定使用皮带压力传感器来及时发现输送带撕 裂， 防止皮带撕裂部位扩大。 首先采用厚度 5 mm 的钢板焊接一块长、宽、 高 分别为 0.5 m、 0.3 m、 0.05 m 的长方形斗， 将皮带压力 传感器安装在斗的下方，并将皮带压力传感器与斗 通过螺栓进行连接，制作一块与斗大小相同的铁板 安装在皮带压力传感器下方， 如下页图 1 所示。 为了防止斗与铁板发生位移，在铁板的四个角 安装四个活动式销轴，但上下活动式销轴要保持 1 mm 的间隙， 确保压力传感器能够充分受力， 在带 式输送机导料槽前方下层皮带梨形清扫器两侧安装 防撕裂装置[4]。 在生产时如果皮带在导料槽口发生撕裂，皮带 综采面带式输送机防撕裂装置的分析与应用 张鹏 （阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司， 山西晋中030600） 摘要 针对当前煤矿带式输送机在运输煤矸时经常出现输送带撕裂现象的问题， 阳泉煤业集团长沟煤矿有限 责任公司通过技术研究， 设计了一套压力传感器防撕裂装置， 通过在 15127 工作面实际应用效果来看， 该装置 大大降低了输送机撕带现象， 全年可减少设备维修费用达 32 万元， 保证了煤矿安全高效运输。 关键词 带式输送机撕带压力传感器 中图分类号 TD528.1文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 05-0173-02 收稿日期 2020-03-09 作者简介 张鹏 （1991） ， 男， 专科， 毕业于阳泉职业技术学院煤 矿开采技术专业， 助理工程师， 从事煤矿技术管理工作。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.05.074 总第 205 期 2020 年第5 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 205 No.5， 2020 实践与应用 第 35 卷 机械管理开发 jxglkfbjb 上层的煤块会落入到下层皮带，下层皮带的梨形清 扫器会将这些煤矿推到皮带下方落入撕裂保护装置 内，当压力传感器上的压力值大于操作人员设定的 压力值后， 控制装置会及时给电机一个急停信号， 确 保皮带撕裂不会继续扩大。 4输送带防撕裂装置的应用效果 15127 工作面在前期回采中，发现了多次皮带 撕裂事故，处理撕带事故时花费了大量的人力、 物 力。 由于工作面输送机运输速度快， 皮带发生撕裂后 工作人员不易发现， 造成巷道撒煤严重。 处理皮带撕 裂故障， 通常采用对撕裂皮带进行更换的方式， 但如 果皮带撕裂长度为好几百米，更换这些皮带需要花 费几百万元。 但使用该装置以后， 能够在发生撕裂事 故的第一时间及时报警、 停机， 防止了事故的扩大。 对 15127 工作面输送机安装了该装置后，每次发生 撕裂事故后能够及时闭锁输送机电源，最大限度地 降低了矿井的维修成本。 矿井发生皮带撕裂事故后，不仅需要花费大量 的钱维修皮带， 还会造成井下完全瘫痪， 工作面的煤 无法及时运出而全面停产。按照千万吨矿 2 500 t/h， 更换皮带需要 12 h， 预估正常可生产 1.85 万 t， 使用 该装置后能够降低皮带事故影响的时间，确保了矿 井的正常运转。 矿井皮带一旦发生事故，不仅会给检修人员带 来巨大的难题， 还会影响全矿井的安全生产。 特别是 大型运输设备， 维修会带来很大的安全隐患， 尤其是 在高空作业，给工作人员的安全带来不可预测的危 险。 因此， 合理使用防撕裂装置能够减少检修人员的 工作量， 提高矿井安全生产的效率。 5结论 2019 年 7 月， 对 15127 工作面带式输送机安装 了压力传感器防撕裂装置，截止 2019 年 12 月工作 面已回采到位，通过 5 个月对该装置实际应用效果 观察发现， 该装置动作灵敏、 故障率低， 在后期回采 中输送带发生两次撕带时， 该装置能够在 3 s 范围内 及时闭锁电机电源， 防止事故范围扩大， 预计全年降 低输送机维修成本费用达 32 万元， 保证了输送机安 全高效运输， 取得了显著应用成效。 参考文献 [1]曹虎奇.煤矿带式输送机撕带断带研究分析[J].煤炭科学技术， 2015 （2） 130-134. [2]李子江.带式输送机张紧装置控制系统的研究[J].机械管理开 发， 2019 （10） 78-79. [3]王中军.浅谈带式输送机皮带撕裂保护装置的应用[J].工艺与 设备， 2019 （10） 194-196. [4]周勇.带式输送机状态监测系统的设计与实现[J].工艺设计， 2016 （10） 15-16. [5]赵鑫.矿用带式输送机撕带原因分析及对策[J].能源技术与管 理， 2015 （6） 124-126. （编辑 赵婧） 图 1带式输送机压力传感器防撕裂装置结构示意图 Analysis and Application of Anti-tear Device for Belt Conveyor of Fully Mechanized Mining Face Zhang Peng （Changgou Coal Mine Co., Ltd., Jinzhong Shanxi 030600） Abstract In view of the current coal mine belt conveyor in the transport of coal gangue, often appear the phenomenon of conveyor belt tear phenomenon, through technical research, designed a set of pressure sensor tear-proof device, through the practical application effect in 15127 face, the device greatly reduced the conveyor tear phenomenon, the annual equipment maintenance cost up to 320000 yuan to ensure the coal mine safe and efficient transportation. Key words belt conveyor; tear belt; pressure sensor 固定销接料斗 传感器上板 传感器下板 传感器显示器 压力传感器 174