礦井主運(yùn)輸膠帶機(jī)撕斷帶原因分析及預(yù)防措施

摘 要：文章根據(jù)典型事例來(lái)分析礦井主運(yùn)輸膠帶機(jī)撕斷帶的原因，介紹如何從膠帶機(jī)設(shè)備、保護(hù)的安裝和運(yùn)輸系統(tǒng)日常管理方面采取綜合措施，來(lái)預(yù)防撕斷帶故障的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：防撕斷帶；保護(hù)；安裝；標(biāo)準(zhǔn)管理

隨著現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井不斷建設(shè)，礦井的開采強(qiáng)度和機(jī)械化水平也在不斷提高，高強(qiáng)度鋼絲繩輸送帶已其具有拉伸強(qiáng)度大、礦沖擊好，壽命長(zhǎng)、使用伸長(zhǎng)率小、成槽率好、耐曲撓性好、適于長(zhǎng)距離大運(yùn)距高速度輸送物料等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的被用于礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)上，隨之而來(lái)的撕帶、斷帶事故也在不斷增多，給煤炭企業(yè)帶來(lái)非常巨大的直接和間接損失。

隨著膠帶機(jī)撕斷帶事故的不斷發(fā)生，人們認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析事故發(fā)生的原因，不斷提高皮帶保護(hù)的安裝標(biāo)準(zhǔn)，彌補(bǔ)管理運(yùn)輸系統(tǒng)管理上的漏洞，逐步降低撕斷帶事故發(fā)生的概率。文章挑選了三個(gè)典型的撕斷帶事故的案例，以此為引子，分析總結(jié)了撕斷帶事故發(fā)生的主要原因，歸納了膠帶機(jī)設(shè)備、皮帶保護(hù)安裝和運(yùn)輸系統(tǒng)日常管理方面采取的各項(xiàng)措施，僅供相關(guān)人員參考。

1 事故案例分析

1.1 案例一：大塊矸石在出料口卡阻造成的撕帶事故

（1）時(shí)間：2008年2月15日。（2）地點(diǎn)：某某礦大巷膠帶機(jī)1#煤倉(cāng)處。（3）事故經(jīng)過(guò)：2月15日15時(shí)左右，運(yùn)轉(zhuǎn)隊(duì)人員發(fā)現(xiàn)1#煤倉(cāng)給煤機(jī)膠帶機(jī)導(dǎo)料槽響聲異常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)一大塊矸石卡在給煤機(jī)下方（寬650毫米×長(zhǎng)850毫米×厚200毫米，來(lái)源于綜采工作面，該工作面距底板高2.2m處有一層500毫米厚的高灰煤），造成大巷膠帶機(jī)帶面縱向撕裂長(zhǎng)度159米，累計(jì)影響生產(chǎn)14.4小時(shí)。（4）原因分析：a.該礦主運(yùn)系統(tǒng)不完善，在綜采工作面有矸石（高灰煤）的情況下，沒有在煤倉(cāng)上口及時(shí)安裝破碎機(jī)，導(dǎo)致大塊矸石卡住導(dǎo)料槽造成撕帶。b.給煤機(jī)導(dǎo)料槽設(shè)計(jì)高度不合理，上蓋板距離帶面的高度為650mm。當(dāng)煤流中有大于650mm的大塊煤或矸石時(shí)，導(dǎo)料槽處容易發(fā)生卡阻現(xiàn)象。c.落料點(diǎn)緩沖床的緩沖條間隙大于20mm，矸石穿破膠帶后插入縫隙內(nèi)，造成撕帶。

1.2 案例二：鐵器隨煤流進(jìn)入主運(yùn)系統(tǒng)造成撕帶事故

（1）時(shí)間：2004年11月6日。（2）地點(diǎn)：某某礦大巷膠帶機(jī)機(jī)頭溜槽處。（3）事故經(jīng)過(guò)：11月6日凌晨，在機(jī)頭看護(hù)卸載滾筒的崗位工聽到巨響，接著聞到煙味，觀察發(fā)現(xiàn)漏斗下的大巷膠帶機(jī)出現(xiàn)火花并冒煙，檢查發(fā)現(xiàn)一根長(zhǎng)約1200mm的6#槽鋼將帶面縱撕492米，影響生產(chǎn)76小時(shí)。（4）原因分析：a.在焊接機(jī)頭溜槽時(shí)，為便于施工人員施工，在溜槽內(nèi)點(diǎn)焊住兩根槽鋼，在皮帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)忘記取下該槽鋼，槽鋼被煤流砸落后劃破帶面，造成撕帶。b.膠帶機(jī)運(yùn)行前施工人員未對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和清理，導(dǎo)致點(diǎn)焊的槽鋼遺留在溜槽內(nèi)。c.漏煤斗沒有緩沖功能，煤流直接落到大巷膠帶機(jī)帶面上，造成槽鋼穿透膠帶。

1.3 案例三：帶面損傷漏鋼絲、保護(hù)不動(dòng)作造成撕帶事故

（1）時(shí)間：2006年10月21日。（2）地點(diǎn)：某某礦西主運(yùn)大巷膠帶機(jī)。（3）事故經(jīng)過(guò)：21日2：10，膠帶撕裂點(diǎn)運(yùn)行到中驅(qū)（距機(jī)頭2300米）卸載滾筒時(shí)，第一道緊貼滾筒膠面的清掃器，將帶面中部鉆出膠面和防縱撕網(wǎng)的鋼絲繩頭掛住21根（寬度200mm）開始撕裂。崗位工脫崗和防撕裂保護(hù)未動(dòng)作，中驅(qū)未采取任何措施，直到撕裂端進(jìn)入機(jī)頭，崗位工發(fā)現(xiàn)后，急停膠帶機(jī)，才終止撕裂。造成撕帶長(zhǎng)度2300米。后組織更換帶面，累計(jì)影響生產(chǎn)138.5小時(shí)。

1.3.4 原因分析：（1）帶面損傷漏鋼絲繩，鋼絲繩掛到清掃器上，造成撕帶。（2）崗位工脫崗。（3）防撕裂保護(hù)甩掉，無(wú)法正常工作。（4）中部驅(qū)動(dòng)卸載滾筒落料點(diǎn)聚胺脂清掃器設(shè)置不合理。

以上三個(gè)案例是較典型的撕斷帶事故，事故原因分析中有設(shè)備、皮帶保護(hù)安裝的問(wèn)題，也有管理上的漏洞。在膠帶輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，每次撕斷帶事故的原因也不盡相同，有的是因?yàn)閱我辉驅(qū)е滤簲鄮?，有的則是多種原因?qū)е拢ド厦娴湫桶咐刑岬降乃簲鄮г?，?dǎo)致事故發(fā)生的原因還包括：緩沖裝置安裝不合理、帶面損傷、滾筒斷軸或筒皮開焊、除鐵器磁力不足、堆煤、大塊異物卷入滾筒、接頭硫化質(zhì)量差、皮帶打滑跑偏、張力不穩(wěn)定等。

2 預(yù)防撕斷帶措施

針對(duì)各種撕斷帶事故發(fā)生的原因，不斷在保護(hù)管理、漏煤斗及導(dǎo)料槽、緩沖裝置、鐵器管理、大塊物料及矸石管理、帶面及滾筒管理等方面進(jìn)行改進(jìn)，形成較為有效的預(yù)防撕斷帶的綜合管理措施。

2.1 膠帶機(jī)保護(hù)安裝標(biāo)準(zhǔn)

主運(yùn)輸膠帶機(jī)必須安裝跑偏、煙霧報(bào)警、超溫自動(dòng)灑水、防滑、堆煤、張力、防撕裂、拉線急停、連鎖等保護(hù)裝置。

至少安裝一處防止打滑的保護(hù)裝置，宜由速度傳感器作為主要保護(hù)元件，要求安裝在主驅(qū)滾筒后5m左右，防滑保護(hù)托輥?zhàn)匀环乐乖诘灼?，?dāng)運(yùn)行速度≤額定速度50%，或者運(yùn)行速度≥額定速度110%時(shí)，連續(xù)2s速度保護(hù)，額定速度50%<運(yùn)行速度<額定速度70%時(shí)，連續(xù)9s速度保護(hù)；額定速度70%≤運(yùn)行速度<額定速度110%時(shí)，為正常速度。

每個(gè)受料點(diǎn)至少安裝2組堆煤保護(hù)，宜采用接地電阻式保護(hù)，安裝在漏煤斗或?qū)Я喜凵戏?，可根?jù)皮帶速度適當(dāng)調(diào)整堆煤保護(hù)位置，保證堆煤后可及時(shí)動(dòng)作。堆煤3S內(nèi)報(bào)警停機(jī)。由電阻值檢測(cè)元件作為堆煤保護(hù)的主要元件，當(dāng)堆煤時(shí)，煤面與電極接觸，電極通過(guò)煤堆進(jìn)入大地，形成一個(gè)回路，傳感器電極與外殼的電阻值≤350KΩ±50KΩ，保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。

機(jī)頭、機(jī)尾各安裝1組防跑偏保護(hù)，運(yùn)輸長(zhǎng)度大于500米時(shí)，中間位置加裝1組防跑偏保護(hù)，要求傳感器立桿距皮帶邊緣小于50mm，且當(dāng)跑偏時(shí)可保證帶面能接觸到傳感器立桿；保護(hù)不得設(shè)延時(shí)。

煙霧傳感器探頭應(yīng)垂直吊掛在距頂板不大于100mm的位置，在風(fēng)速低于0.25米/秒的位置，安裝在主驅(qū)滾筒下風(fēng)側(cè)1米處，風(fēng)速高于0.25米/秒的位置，安裝在主驅(qū)滾筒下風(fēng)側(cè)15米處。

當(dāng)探頭檢測(cè)到煙霧濃度在連續(xù)3s內(nèi)≥0.1mg/m3時(shí)保護(hù)動(dòng)作，中止帶式輸送機(jī)運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)灑水裝置，灑水降溫。

每個(gè)落料點(diǎn)安裝1條拉繩縱撕保護(hù)和2道翻板縱撕保護(hù)，從落料點(diǎn)往機(jī)頭方向5米處安裝第一道翻板縱撕保護(hù)，過(guò)5米安裝拉繩縱撕保護(hù)，再過(guò)5米安裝第二道翻板縱撕保護(hù)，拉繩縱撕保護(hù)在兩道翻板縱撕保護(hù)的中間，拉繩縱撕的拉線距上皮帶底面不得大于50mm，翻板縱撕的翻板底邊距底皮帶上表面不得大于30mm，兩道翻板縱撕同時(shí)動(dòng)作或拉繩縱撕動(dòng)作應(yīng)報(bào)警并中止帶式輸送機(jī)運(yùn)行，縱撕保護(hù)不得設(shè)置延時(shí)。

膠帶機(jī)每100m設(shè)置1個(gè)拉線式急停開關(guān)，每200m設(shè)置1部能擴(kuò)音電話，必須有啟車預(yù)警，預(yù)警延時(shí)不得低于30s。

超溫灑水保護(hù)的溫度傳感器要安裝在驅(qū)動(dòng)滾筒處，溫度探頭且距滾筒不得大于100mm，灑水噴頭朝向滾筒和皮帶夾角方向。當(dāng)溫度超限時(shí)，電動(dòng)閥動(dòng)作，灑水裝置灑水降溫并停止皮帶。

2.2 合理設(shè)計(jì)漏煤斗及導(dǎo)料槽，收料帶面下方安裝緩沖床，減少煤流對(duì)帶面的沖擊損傷

落料點(diǎn)必須安裝導(dǎo)料槽和緩沖床，合理設(shè)計(jì)導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)，保證導(dǎo)料槽焊接牢固，材料應(yīng)選擇耐磨鋼板，能對(duì)煤流進(jìn)行有效導(dǎo)流，改變煤流在滑落過(guò)程中的動(dòng)勢(shì)能大小和方向，使其以最佳角度和速度落在帶面上，導(dǎo)料槽的過(guò)煤高度不小于1米，不得出現(xiàn)堵煤現(xiàn)象。耐磨板的連接應(yīng)采用分布不規(guī)則的沉頭螺栓連接與塞焊相結(jié)合的方式，每塊鋼板進(jìn)行編號(hào)管理，鋼板的編號(hào)必須用電焊進(jìn)行焊接。

受料帶面下方應(yīng)安裝一組緩沖床，長(zhǎng)度不得小于1.2米，帶面空載時(shí)應(yīng)與緩沖條之間存在一定間隙，間隙不得小于20mm；緩沖床宜采用整體緩沖板，若采用緩沖條形式，條間隙不得大于5mm，間隙必須使用橡膠材料填充。

在膠帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾、轉(zhuǎn)載點(diǎn)、卸載點(diǎn)至少各設(shè)置1道清掃器，清掃器固定可靠、有彈性，具有緩沖功能且與帶面接觸良好、編號(hào)管理，清掃器設(shè)置在膠帶機(jī)機(jī)尾上托輥后方，防止托輥脫落或其他雜物卷入機(jī)尾滾筒。

2.3 鐵器管理方面

必須定時(shí)、定人、定點(diǎn)清理鐵器、雜物，并建立鐵器領(lǐng)用、發(fā)放、使用臺(tái)帳，強(qiáng)化雜物管理。工作面進(jìn)行焊、割作業(yè)，必須向調(diào)度室匯報(bào)并作好記錄。焊、割結(jié)束后，必須將所產(chǎn)生的鐵制物和其它雜物清理干凈。

各單位要經(jīng)常性檢查所使用設(shè)備，對(duì)設(shè)施的緊固件、易損件、焊接部、破碎機(jī)擋煤板、膠帶機(jī)清掃器要班班緊固，防止因松動(dòng)、磨損、撞擊等因素導(dǎo)致脫落混入煤流。

每條膠帶機(jī)至少安設(shè)一臺(tái)除鐵器，磁場(chǎng)強(qiáng)度不小于1500GS，除鐵器盡可能的安裝在膠帶機(jī)機(jī)頭卸載點(diǎn)煤量拋物線前方；每季度對(duì)礦在用除鐵器磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，低于設(shè)計(jì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的50%要進(jìn)行更換。

2.4 大塊煤和矸石方面管理

綜采工作面采煤機(jī)正常割煤時(shí)必須開啟采煤機(jī)破碎機(jī)，并嚴(yán)格控制破碎機(jī)高度，盡量減少大塊煤或矸石的產(chǎn)生，在三機(jī)機(jī)頭處安裝液壓破碎裝置，在出現(xiàn)大塊煤或矸石后立即采取措施破碎。

當(dāng)順槽膠帶機(jī)與主運(yùn)膠帶機(jī)搭接高度超過(guò)4米時(shí)，建議加裝雙齒輥是破碎機(jī)，合理控制物料粒度并減少煤流對(duì)主運(yùn)皮帶的沖擊。

2.5 帶面、滾筒管理方面

設(shè)專門人員定期對(duì)滾筒軸進(jìn)行探傷，建立探傷數(shù)據(jù)檔案。每日檢查滾筒包膠、托輥齊全完好情況，托輥應(yīng)固定牢固無(wú)卡阻，與帶面接觸良好，發(fā)現(xiàn)異常立即進(jìn)行更換。

及時(shí)對(duì)帶面進(jìn)行修補(bǔ)，膠帶橫向裂口不得超過(guò)帶寬的5%，保護(hù)層脫皮不得超過(guò)0.3m2，中間纖維層破損面寬度不超過(guò)帶寬5%，鋼絲繩帶面的鋼絲繩斷裂不得超過(guò)全斷面鋼絲繩數(shù)量的5%鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭平整，接頭無(wú)裂口，無(wú)鼓泡，無(wú)碎邊，不得有鋼絲外露。定期對(duì)硫化接頭進(jìn)行鋼絲繩探傷，并建立數(shù)據(jù)檔案。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)礦井主運(yùn)輸膠帶機(jī)撕斷帶事故的原因分析，采取規(guī)范設(shè)備、保護(hù)安裝標(biāo)準(zhǔn)和提高系統(tǒng)日常管理相結(jié)合的綜合管理方式，可有效的減少撕斷帶事故的發(fā)生，保證礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]毛君，等.帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)系統(tǒng)的研究[J].煤礦機(jī)械，2004（11）.