淺談煤礦井下用帶式輸送機安全保護裝置存在的問題及解決辦法

劉建華

摘 要：如今國內(nèi)帶式輸送機保護裝置生產(chǎn)廠家較多，但煤礦井下帶式輸送機事故仍時有發(fā)生。帶式輸送機的工作環(huán)境和工作條件相當復雜、惡劣，難免會出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)事故。安全保護裝置是煤礦井下帶式輸送機的重要組成部分，在帶式輸送機安全穩(wěn)定運行過程中起到了重要的作用，但是，安全保護裝置使用過程中也存在一些問題。本文對煤礦井下用帶式輸送機安全保護裝置中存在的問題進行分析，并提出解決辦法。

關(guān)鍵詞：煤礦;井下;帶式輸送機;安全保護裝置

長距離連續(xù)運輸、輸送量大、運行可靠安全、效率高的帶式輸送機，已經(jīng)成為我國煤礦井下煤炭運輸系統(tǒng)的主要設(shè)備，而且現(xiàn)在都實現(xiàn)了集中控制和自動化傳輸，正在不斷向集成式的煤炭運輸系統(tǒng)發(fā)展。隨著高帶速、長距離帶式輸送機的不斷發(fā)展，對現(xiàn)在的傳輸系統(tǒng)提出了更高的要求。對于年產(chǎn)量千萬噸級的煤礦運輸系統(tǒng)，對這種帶式輸送機的要求更是苛刻。但是帶式輸送機發(fā)生事故機會較多，針對帶式輸送機易出現(xiàn)的一些故障問題，安設(shè)安全保護裝置可以對帶式輸送機的運行狀態(tài)進行監(jiān)測和保護，當帶式輸送機處于不安全運行狀態(tài)時，保護狀態(tài)可以終止其運行，確保安全運行。所以安全保護裝置是帶式輸送機正常運行中必不可少的一種安全裝置。

1 煤礦井下帶式輸送機安設(shè)安全保護裝置存在的問題

1.1 溫度、煙霧保護與自動灑水裝置

滾筒驅(qū)動帶式輸送機在運行過程中，由于各種原因，可能會出現(xiàn)輸送帶與驅(qū)動輪的打滑現(xiàn)象，導致輸送帶與驅(qū)動滾筒摩擦，且將驅(qū)動滾筒與輸送帶之間產(chǎn)生高溫，產(chǎn)生煙霧（有毒、有害氣體），且易引發(fā)火災。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、MT820-2006《煤礦用帶式輸送機技術(shù)條件》和MT654-1997《煤礦用帶式輸送機安全規(guī)范》規(guī)定，滾筒驅(qū)動帶式輸送機應該安裝溫度保護、煙霧保護、和自動灑水裝置。主滾筒溫度一旦超過所設(shè)定的值時，溫度保護裝置應報警，同時啟動自動灑水裝置來降低溫度。目前，帶式輸送機的溫度保護裝置所使用的是熱敏元件、易熔合金棒和溫控發(fā)射機三種溫度傳感元件。其中，熱敏元件和易熔合金棒主要是通過空氣的熱輻射進行傳遞，受煤塵、煤渣等雜質(zhì)的污染，使得溫度誤差較大。同時，熱敏元件的參數(shù)不穩(wěn)定，疲勞期短，試驗要耗費大量的人力及勞力，執(zhí)行電磁閥較長時間閑置下容易出現(xiàn)銹蝕、堵塞等情況;而易熔合金棒的缺點主要是響應的時間較長，封閉式機頭難安裝，但是執(zhí)行機構(gòu)重錘帶快開閘門是其一個優(yōu)勢。溫度傳感元件之間的不同是：溫度發(fā)射機的安裝位置是在滾筒內(nèi)部，不容易沾染煤塵等，且不會輕易被銹蝕、堵塞，但安裝起來比較麻煩，尤其在井下進行操作非常困難，對于封閉式機頭部的安裝幾乎是不可能完成的，在實際使用過程中，難以進行設(shè)備維護。同時，自動灑水的裝置大多為人工操作，不能與溫度保護裝置有效的銜接起來。

1.2 縱向防撕裂保護裝置

防撕裂保護裝置要求裝設(shè)在主要運輸巷道內(nèi)安設(shè)的帶式輸送機上，當帶式輸送機運行過程中發(fā)生撕裂時，可以終止帶式輸送機運行。總的來說，輸送帶發(fā)生縱向撕裂問題的原因主要有以下幾個方面：因物料、金屬、雜質(zhì)等的重壓或卡在輸送帶上，從而造成輸送帶的劃傷或穿透。為降塵和保證裝煤質(zhì)量，溜煤咀高于輸送帶不可超過500mm，如果煤中混有鐵棒等雜質(zhì)，還可能發(fā)生蹩、卡或重壓輸送帶等現(xiàn)象，基于這點就要將防撕裂保護裝置安裝于距輸送帶受煤點1-2m處的位置，以確保安全運行。而對于鋼絲繩芯強力輸送帶，由于鋼絲繩的銹蝕、斷裂或因輸送帶硫化接頭鋼絲繩芯的抽動，造成橫向斷帶事故。能夠夠?qū)崿F(xiàn)對輸送帶縱向撕裂故障的及時發(fā)現(xiàn)、及時停機這項目工作變得十分迫切。

1.3 防跑偏保護裝置

防跑偏保護裝置是當輸送帶出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，就會及時報警;當輸送帶超出托輥邊緣20mm時，防跑偏保護裝置終止帶式輸送機運行。柱狀接觸式傳感器是最為常見的防跑偏裝置。井下環(huán)境較差輸送帶跑偏頻率要明顯高于其他環(huán)境。在井下操作中，如果按照要求，輸送帶超出托輥邊緣20mm就停車，那么必然會發(fā)生帶式輸送機頻繁啟停的問題，就要采取有效的措施將其停止，否則會加大帶式輸送機的磨損，帶來不必要的損失。所以，很多防跑偏保護裝置大多都安裝在遠離輸送帶的機架上。根本發(fā)揮不錯防跑偏的作用。

1.4 堆煤保護裝置

堆料保護裝置是用來監(jiān)測煤倉是否裝滿或轉(zhuǎn)載點是否堆積、堵塞的保護裝置。當發(fā)生堆煤時，堆料保護裝置可以終止帶式輸送機運行。目前堆料保護裝置主要有炭極式和偏擺式。炭極式堆煤保護比較多見。炭極式堆煤保護由堆煤傳感器和控制箱構(gòu)成，傳感器安設(shè)于煤倉或轉(zhuǎn)載點某一高度處，作為固定觸頭，當煤堆到一定高度與堆煤傳感器相接觸時，控制箱便終止帶式輸送機運行。這種保護裝置由于安設(shè)于煤倉或轉(zhuǎn)載點某一高度處，在煤塵與噴霧的環(huán)境下，傳感器很容易銹蝕和受潮，造成堆煤保護頻繁動作。

2 煤礦井下帶式輸送機安設(shè)安全保護裝置的解決

2.1 溫度保護與自動灑水裝置優(yōu)化

采取比較實用的重垂帶快開閘門來實現(xiàn)噴水的方式。這種裝置在選擇溫度傳感器元件上，可以采用加保護的水銀接觸式溫度計來代替易熔合金棒，并且在主機和油絲繩中間增加一個電磁轉(zhuǎn)換裝置。優(yōu)點是溫度傳感器元件受環(huán)境影響較小，存在的誤差較小，電磁轉(zhuǎn)換裝置相對獨立，受其他部分的影響小，且安裝比較方便。

2.2 縱向撕裂保護裝置優(yōu)化

因井下環(huán)境比較惡劣，積塵和煤渣較多，撕裂保護的靈敏度就會受到影響，誤判的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。所以，在使用縱向防撕裂保護裝置時，應安設(shè)位置得當，并加裝清掃器，及時檢查保護裝置。如果在加裝個除鐵器裝置，效果會更好。一般帶式輸送機在傳送時候都會有很大的負重，一旦發(fā)生斷帶，重物就會損傷托輥支架， 造成托輥變形;下滑過程中失控的輸送帶會飛出，有可能造成對周圍設(shè)備以及人員的誤傷;輸送斷帶后維修時間過長，對整個生產(chǎn)過程產(chǎn)生延誤，造成嚴重的經(jīng)濟損失。如果將原有的普通托輥進行替換，改成具有逆止功能的托輥，發(fā)生斷帶時逆止托輥將會停止運轉(zhuǎn)，利用托輥與輸送帶之間的摩擦力讓其停下來?？赡軙畲笙薅鹊臏p少損失。所以，預防輸送帶縱向撕裂更重要。如果在上層輸送帶下底部（導料口到第一個三聯(lián)托輥間），加裝個紅外光電傳感器，該傳感器對輸送帶底部發(fā)射一條與輸送帶垂直的線狀激光，如果輸送帶被劃傷，通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來終止輸送機運行。

2.3 防跑偏裝置優(yōu)化

無論是采用哪種防跑偏裝置，都要適應開采中狹窄、潮濕、淋水、煤泥的環(huán)境。在使用的過程中，從實際出發(fā)，其設(shè)計依據(jù)主要以帶式輸送機長度、托輥槽與輸送帶寬度為主，合理的設(shè)計安設(shè)防跑偏裝置與輸送帶之間的的距離。要嚴格避免選擇不合理的接觸柱，或接觸柱安設(shè)不合理的問題。同時，在防跑偏保護裝置的使用過程中，不可忽視因跑偏量設(shè)置過去嚴格而導致的帶式輸送機頻繁啟停現(xiàn)象。如果對整個輸送帶設(shè)置4個以上的監(jiān)測地點，把跑偏劃分為2級，當跑偏較小時，只報警不停機，當防跑偏裝置達到二級標準時，系統(tǒng)立即停機，這樣效果會更好。

2.4 堆煤保護裝置優(yōu)化

如果將炭極式堆煤保護裝置安設(shè)在相對干燥的硐室內(nèi)，利用炭極式堆煤保護裝置的特性，將傳感器的煤電極與一根細電纜傳輸線連接，懸掛在煤倉上或兩部輸送帶搭接處，當電纜碰到堆積的煤矸時，煤電極通過電纜的連接，與大地構(gòu)成個回路，傳感器會同樣動作，這樣就可以不必將傳感器安設(shè)在惡劣的環(huán)境，也可以實現(xiàn)堆煤保護，有效提高了傳感器使用壽命，降低傳感器故障次數(shù)。

3結(jié)語

隨著煤礦機電一體化水平的不斷提高，煤礦井下帶式輸送機使用越來越廣泛，臺數(shù)越來越多，運輸距離越來越長，在帶式輸送機的使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些打滑、跑偏、堆煤、煙霧、超溫等故障，影響煤礦生產(chǎn)和安全。為了避免這些事故的發(fā)生，帶式輸送機保護器孕育而生。它不僅可以時時監(jiān)視皮帶的狀態(tài)，還可以在皮帶出現(xiàn)故障時進行報警，且對皮帶的狀態(tài)予以改變，進行保護。帶式輸送機保護器的應用，使皮帶有了可靠的保護?，F(xiàn)在煤礦井下大部分仍采用簡易皮帶機綜合保護裝置。因安全保護裝置各自的生產(chǎn)廠家不同，其性能特點、使用方法略不同，用戶在設(shè)計控制系統(tǒng)選型時，結(jié)合本單位的實際情況，充分考慮各自產(chǎn)品的性能特點，需監(jiān)控帶式輸送機的長度、功率、帶寬、驅(qū)動方式等配制參數(shù)，合理配備各種保護傳感器的種類及數(shù)量，以確保帶式輸送機安全高效運行。

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