大采高工作面刮板輸送機(jī)斷鏈故障分析及防范措施

摘要：本文旨在通過對神寧集團(tuán)棗泉煤礦110203大采高工作面出現(xiàn)的斷鏈故障的原因進(jìn)行透徹的分析，并制定出相應(yīng)的防范措施加以預(yù)防，以減少刮板輸送機(jī)刮板鏈故障影響，以此來提高該工作面高產(chǎn)高效的產(chǎn)能發(fā)揮作一些探索。

關(guān)鍵詞：大采高 斷鏈 防范 措施

0 引言

刮板輸送機(jī)在大采高綜合機(jī)械化采煤工作面，扮演著一個(gè)極其重要的角色，是大采高綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備的核心。刮板輸送機(jī)的故障是大采高綜合機(jī)械化采煤工作面能否安全地高產(chǎn)高效發(fā)揮產(chǎn)能的重要影響因素之一，因此，對管控好刮板輸送機(jī)刮板鏈故障顯得尤其重要。

1 工作面概況

神華寧煤集團(tuán)棗泉煤礦110203工作面是該礦的主采工作面，承擔(dān)著年產(chǎn)400萬噸的生產(chǎn)任務(wù)。該工作面煤層平均厚度8.2m，工作面走向長度2980m，工作面傾斜長度278m，平均煤層傾角10°，工業(yè)儲量980萬噸，設(shè)計(jì)采高為5.5m，實(shí)際采高為5.5m±0.3m，每刀循環(huán)產(chǎn)量約1800噸，現(xiàn)已回采1500m。該工作面使用的SGZ1250/2565型交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)，設(shè)計(jì)輸送量為3600噸/小時(shí)，刮板鏈速1.87m/s，圓環(huán)鏈規(guī)格為?覫48mm×125mm，圓環(huán)鏈最小破斷負(fù)荷為≥3000KN，刮板間距為912mm，鏈間距為280mm。

2 刮板輸送機(jī)斷鏈原因分析

2.1 安裝不當(dāng)

①安裝時(shí)雙鏈長短不一。刮板鏈新舊混裝，造成刮板鏈長短不一；新采購的刮板輸送機(jī)鏈條在初期使用后由于輸送機(jī)推進(jìn)呈臺階形，經(jīng)過較長時(shí)間使用的鏈條，在集中載荷重新起動的情況下處于外側(cè)（工作面煤壁側(cè)）的鏈條相對伸長，極易發(fā)生斷鏈；在下一個(gè)工作面輸送機(jī)再次安裝使用時(shí)，如果長鏈裝在內(nèi)側(cè)，短鏈裝在外側(cè)，造成鏈條裝配混亂，輸送機(jī)在工作時(shí)就會造成內(nèi)鏈過松被鏈輪咬、外鏈過緊咬鏈輪，嚴(yán)重時(shí)會拉斷鏈條。②鏈環(huán)錯(cuò)裝，鏈環(huán)焊縫向下。鏈環(huán)焊縫是刮板鏈?zhǔn)芰Φ谋∪醐h(huán)節(jié)，磨損后其破斷拉力會急劇減弱。因此，在安裝中雙鏈刮板輸送機(jī)時(shí)鏈環(huán)焊縫必須向上，這樣既能減少焊縫磨損及鏈環(huán)焊縫對中板的摩擦磨損，又能延長鏈環(huán)壽命。但在實(shí)際工作中，由于鏈環(huán)錯(cuò)裝，鏈環(huán)焊縫向下，而頻繁發(fā)生斷鏈故障。③使用長短不一短刮板。因使用制造質(zhì)量問題或磨損超限的刮板，刮板鏈在運(yùn)行過程中，因刮板長短不一，刮板鏈?zhǔn)艿降倪\(yùn)行載荷發(fā)生了改變，致使刮板機(jī)鏈條受力不均，造成損壞刮板鏈。④輸送機(jī)機(jī)架變形。鏈輪與機(jī)架允許有5mm的竄動量，但實(shí)際上此竄動量會超值，鏈輪與鏈環(huán)接觸不良，會出現(xiàn)點(diǎn)接觸，從而造成圓環(huán)鏈圓弧段與鏈輪鏈窩的磨損不正常，出現(xiàn)凹坑；鏈環(huán)非正常磨損嚴(yán)重，造成斷鏈。⑤刮板鏈聯(lián)接件沾附物清洗不干凈，螺紋的緊固操作位置背離中板，或螺紋的擰緊力矩不夠，造成刮板與刮板鏈聯(lián)接松動，致使刮板斷裂，出現(xiàn)斷鏈故障。

2.2 維護(hù)使用不當(dāng)

①鏈輪的過度磨損。根據(jù)規(guī)程，節(jié)距≥22mm的鏈輪磨損最大量為≤6mm，鏈輪在使用6個(gè)月后應(yīng)調(diào)換機(jī)頭、機(jī)尾鏈輪。而在實(shí)際工作中，為了節(jié)省維修和使用成本，磨損中的鏈輪堅(jiān)持使用，圓環(huán)鏈經(jīng)過鏈輪時(shí)，造成相對滑動摩擦與擠壓使圓環(huán)鏈圓弧段磨損，加劇了鏈窩與圓環(huán)鏈的接觸不良，造成鏈條的非正常磨損。②鏈條過松或過緊。在緊鏈時(shí)初張力調(diào)整過大，加大了刮板鏈的負(fù)荷，鏈條的使用壽命會縮短，增加了中板與鏈條的磨損量，特別是當(dāng)刮板被刮卡時(shí)，使外鏈伸長；影響輸送機(jī)正常工作。當(dāng)刮板鏈調(diào)整過松時(shí)，在機(jī)頭鏈輪下造成刮板鏈條堆積，發(fā)生鏈條與鏈輪軸組干擾，出現(xiàn)鏈條啃咬，造成斷鏈。③刮板鏈安裝時(shí)少裝刮板，造成局部鏈條負(fù)荷增大，出現(xiàn)斷鏈。④彎曲度和垂直度超限。刮板輸送機(jī)要求水平彎曲度≤±1.1°，垂直彎曲度≤±3°。但是，輸送機(jī)在推移過程中，水平度彎曲度經(jīng)常超限；并且由于工作面底板平整度差，造成刮板機(jī)垂直度也不能完全保證。在這種情況下，圓環(huán)鏈必然磨損增大，鏈條刮卡超限，出現(xiàn)鏈條故障。⑤遇到斷層情況拉矸石。由于工作面的情況比較復(fù)雜，采煤機(jī)時(shí)常會遇到割斷層、割?yuàn)A矸的情況，矸石與水相混合形成水泥狀物體，會使刮板、中板與鏈條加大摩擦，加劇了鏈條的磨損，超過正常運(yùn)煤工況的磨損量，鏈條整體壽命下降造成斷鏈。⑥機(jī)頭堵大塊煤沒有及時(shí)處理。由于卸煤不干凈，當(dāng)機(jī)頭堵大塊煤時(shí)，底鏈將浮煤拉入下槽（即回頭煤），刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力加大，進(jìn)而鏈條、溜槽的磨損量加劇，使鏈條負(fù)荷張力增大，造成斷鏈。⑦刮板輸送機(jī)刮板通過犁煤板時(shí)，遇到硬度較大的大塊矸石或較大的金屬異物，因受阻會產(chǎn)生強(qiáng)烈的刮卡，引起載荷陡然上升，沖擊幅度值增大，對刮板鏈傳動系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊，造成刮板鏈?zhǔn)軗p出現(xiàn)故障。⑧其它原因損壞。電機(jī)啟動、運(yùn)行負(fù)荷過大造成鏈環(huán)損壞而斷鏈；輸送機(jī)在工作面正常運(yùn)行時(shí)，切眼內(nèi)的金屬廢料、錨桿等物體被拉入溜槽，造成憋卡而斷鏈；使用過程中接鏈環(huán)加裝過多，減弱刮板鏈的使用壽命；緊鏈方法不正確，也會造成張緊力超限而斷鏈。

2.3 刮板鏈質(zhì)量不高

刮板鏈?zhǔn)禽斔蜋C(jī)的重要部件，在輸送機(jī)運(yùn)行過程中承受較大的靜負(fù)荷和動負(fù)荷，與中部槽幫、煤載、水相接觸。因此，要求刮板鏈不僅要強(qiáng)度高、耐磨損，而且要具有一定韌性和抗腐蝕能力。我國現(xiàn)階段礦用圓環(huán)鏈主要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)：GB/T21718－2001礦用圓環(huán)鏈國家標(biāo)準(zhǔn)；正常情況下安全系數(shù)是很大的，一般不會發(fā)生斷鏈的。但由于各種原因，造成圓環(huán)鏈的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，致使在運(yùn)行中縮短圓環(huán)鏈的使用壽命而發(fā)生斷鏈。

3 解決斷鏈故障的方法

3.1 上單鏈斷

發(fā)生上鏈單根斷鏈時(shí)，首先要將輸送機(jī)上堆煤清掉，然后開空倒車將斷鏈處開到機(jī)尾附近，再利用阻鏈器、緊鏈伸縮油缸、液壓緊鏈裝置等工具接鏈，并使鏈條有一定的余量。

3.2 上雙鏈斷

發(fā)生上雙鏈斷鏈時(shí)，先將輸送機(jī)上堆煤清掉，用安裝好的絞車鋼絲繩拴住下部鏈頭然后向機(jī)尾方向拉動，開空倒車將斷鏈處開到機(jī)尾附近，再利用阻鏈器、緊鏈伸縮油缸、液壓緊鏈裝置等工具接鏈，并使鏈條有一定的余量，或用相等長度的鏈條將斷鏈更換。

3.3 下雙鏈斷

發(fā)生下雙鏈斷鏈時(shí)，首先要清掉輸送機(jī)上堆煤，從估計(jì)斷鏈處打開多個(gè)天窗槽尋找斷鏈位置；用安裝好的絞車鋼絲繩從機(jī)尾中板下部向機(jī)頭方向穿入，借助天窗，將繩頭一直送到斷鏈處，拴住下部鏈頭向機(jī)尾方向拉動；配合開空正車將斷鏈處開到機(jī)尾附近；再用絞車?yán)K頭將上面斷頭牽到機(jī)尾，然后利用阻鏈器、緊鏈伸縮油缸、液壓緊鏈裝置等工具接鏈，并使鏈條有一定的余量，或用準(zhǔn)備好的相等長度的鏈條將斷鏈更換。

如果工作面在沒有安裝絞車時(shí)，可利用油缸將斷鏈拉攏到一起后，先將斷鏈用鏈環(huán)連接好，開啟刮板輸送機(jī)將斷鏈處運(yùn)轉(zhuǎn)到機(jī)頭處用鏈環(huán)將斷處連接。

4 斷鏈故障防范措施

4.1 嚴(yán)格控制保證安裝質(zhì)量

①安裝時(shí)，應(yīng)點(diǎn)清元件數(shù)量，嚴(yán)格按安裝順序裝車，以防止元件不足時(shí)用舊件替代。②整理好工作面切眼底板。③嚴(yán)格按照設(shè)備安裝要求進(jìn)行安裝，緊固刮板螺栓，對裝反的鏈條、刮板必須返工。④在安裝過程中避免元件、部件損壞，嚴(yán)禁頻繁點(diǎn)車。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)、管理

①在設(shè)備維護(hù)中，不得使用不合格的鏈條、接鏈環(huán)。②嚴(yán)格要求支架工對刮板輸送機(jī)的推移步距和推移彎曲度；要求采煤機(jī)司機(jī)控制好頂?shù)装?，?yán)防輸送機(jī)過負(fù)荷工作。③緊鏈時(shí)防止鏈條過松或過緊。④使用舊鏈條時(shí)，須使用等長度成對捆綁的鏈條，如果找不到同長度鏈條時(shí)，可將長鏈從中斷成兩節(jié)捆綁使用，嚴(yán)禁長度不等的鏈條混用，嚴(yán)禁使用破斷強(qiáng)度不夠的鏈條。⑤嚴(yán)格實(shí)行刮板鏈點(diǎn)檢制度，為減少鏈條和鏈輪的磨損，定期更換機(jī)頭機(jī)尾鏈輪，按要求定期檢查鏈條伸長量，當(dāng)鏈條伸長量達(dá)到或超過原始長度的2.5%時(shí)，則必須更換新鏈條。⑥嚴(yán)格控制刮板輸送機(jī)煤流鐵器雜物。

4.3 提高職工技術(shù)素質(zhì)

員工素質(zhì)直接影響著設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，員工必須經(jīng)過培訓(xùn)后方可從事安裝、檢修、生產(chǎn)使用的工作，只有加強(qiáng)員工培訓(xùn)，提高員工的技術(shù)素質(zhì)，才能提高工作效率，降低返工率，降低刮板輸送機(jī)故障率；才能防止不正常故障的發(fā)生，減少不安全因素的發(fā)生，才能做到提高工作面高產(chǎn)高效的產(chǎn)能效果。

5 結(jié)束語

神華寧煤集團(tuán)棗泉煤礦110203工作面是該礦主采大采高綜合機(jī)械化采煤工作面，在正常回采過程中刮板輸送機(jī)刮板鏈故障，約占該工作面刮板輸送機(jī)故障影響總量的50％以上。且該工作面刮板輸送機(jī)刮板鏈出現(xiàn)的故障中，較難管控的尤以斷鏈故障最為突出。處理刮板輸送機(jī)斷鏈故障時(shí)，人員作業(yè)存在著重大的危險(xiǎn)源；作業(yè)人員在處理故障過程中勞動強(qiáng)度最大；斷鏈?zhǔn)鹿视绊懮a(chǎn)時(shí)間較長；對設(shè)備損壞程度較大。因此，工作面刮板輸送機(jī)斷鏈故障是大采高綜合機(jī)械化采煤設(shè)備管理的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)。該礦通過對工作面出現(xiàn)的斷鏈故障的原因分析，制定出相應(yīng)的預(yù)防措施，大大減少了刮板鏈的故障影響，很大程度上大大提高了刮板輸送機(jī)的開機(jī)率，使工作面的工效和產(chǎn)能得到充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

[1]高效綜合機(jī)械化采煤成套裝備技術(shù).徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2008.

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