礦用阻燃鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶損壞原因及防范

牛飛+王超+李響

摘 要： 本文對(duì)煤礦井下阻燃型鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送膠帶在使用過程中損壞的原因進(jìn)行剖析和研究，并結(jié)合井下生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況提出了具體的防范措施，對(duì)煤礦主運(yùn)皮帶系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及科學(xué)管理具有一定實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞： 鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶；損壞原因；防范措施

引 言

隨著礦井主運(yùn)皮帶系統(tǒng)服務(wù)年限的不斷累加、鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)使用壽命的不斷延長，作為易損件的強(qiáng)力膠帶也要根據(jù)生產(chǎn)需要不斷地投入，所以直接造成強(qiáng)力膠帶投入成本在輸送機(jī)總造價(jià)中占有的比例也越來越大。因此，針對(duì)強(qiáng)力膠帶損壞的具體原因，制定出切實(shí)有效的防范措施，在既要保證安全、又要高效生產(chǎn)的雙重要求下盡量延長膠帶使用壽命、減少資金投入，是實(shí)現(xiàn)安全、高效礦井的有效途徑之一。

一、問題的提出

目前小青礦井下主運(yùn)膠帶輸送機(jī)共計(jì)8條，使用膠帶均為鋼絲繩芯ST1600S/1200mm型強(qiáng)力膠帶，膠帶總長度為18010m。 W2采區(qū)1～5號(hào)主運(yùn)皮帶系統(tǒng)膠帶總長度10220m，承擔(dān)我礦W2、W3、N2、N1采區(qū)采、掘系統(tǒng)出貨任務(wù)，為我礦主力運(yùn)輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)自2005年鋪設(shè)以來共更換舊膠帶2420m，至今有7800m舊帶仍在使用。

在全國煤炭企業(yè)經(jīng)營形勢普遍困難的情況下，繼續(xù)投入大量資金購置新帶儼然已經(jīng)不具備可行性，因此經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐和認(rèn)真總結(jié)，我們需采取了一些切實(shí)可行的辦法來延長強(qiáng)力膠帶的使用壽命，來降低成本提高生產(chǎn)效率。

二、強(qiáng)力膠帶損傷的主要原因

經(jīng)過長期現(xiàn)場總結(jié)，對(duì)于強(qiáng)力膠帶損壞的原因我們得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1、采煤工作面輸出煤流中夾帶幫錨桿、金屬網(wǎng)，掘進(jìn)工作面運(yùn)出的金屬托盤及其他一些長金屬件，在轉(zhuǎn)載點(diǎn)或輸送途中卡住而將膠帶劃傷、撕裂。

2、各轉(zhuǎn)載點(diǎn)煤塊、巖石塊體積過大，落貨時(shí)直接砸在膠帶表面，沖擊力大致使膠帶損壞；上、下級(jí)皮帶搭接高差大，也是造成出貨沖擊力過大損壞膠帶的另一重要原因。

3、滾筒、托輥落架（或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活），使筒壁與膠帶之間的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，對(duì)膠帶造成嚴(yán)重磨損；各處滾筒超期使用、筒壁變薄直至損壞出現(xiàn)立茬（尖銳棱角），刮壞膠帶造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

4、經(jīng)過長期觀察，我們發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)新品強(qiáng)力膠帶的載貨面膠料的厚度要遠(yuǎn)大于非承載面膠料的厚度，而在生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況為：強(qiáng)力膠帶在投入使用2～3年后，載貨面膠料磨損量達(dá)到新品厚度40%時(shí)，非承載面卻因長期與托輥、滾筒的頻繁摩擦，而出現(xiàn)露鋼絲繩的現(xiàn)象，這樣就出現(xiàn)了在強(qiáng)力膠帶載貨面還處于基本完好的情況下，而因非承載面露鋼絲繩而不得不將膠帶整體換掉的情況。這種使用方法下的膠帶壽命往往最多能達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的60%（一般膠帶設(shè)計(jì)壽命為5年，而按照常規(guī)方法使用最多能達(dá)到3年）。

5、輸送帶在運(yùn)行中因機(jī)架歪斜或膠帶接頭搭接有偏差而引起膠帶跑偏、邊緣磨損機(jī)架或托輥造成膠帶損傷。

6、皮帶機(jī)各處清掃器均為鐵板夾膠皮形式，利用膠皮與膠帶的摩擦進(jìn)行掃貨，一旦清掃器膠皮磨沒之后，清掃器金屬骨架將與膠帶直接接觸摩擦，導(dǎo)致膠帶損壞。

7、大塊矸石或其他物料在經(jīng)過主運(yùn)膠帶中部煤倉溜煤嘴或各處轉(zhuǎn)載點(diǎn)時(shí)被卡阻而將膠帶擠（劃）傷；

8、漲緊絞車、儲(chǔ)帶倉處各滾筒不正造成膠帶跑偏；皮帶頭卸載滾筒、機(jī)尾滾筒不正等諸多因素造成膠帶跑偏磨損。

三、預(yù)防損壞和延長壽命的相應(yīng)措施

1、為防止采、掘工作面中錨桿等長金屬件運(yùn)出劃傷主運(yùn)強(qiáng)力膠帶，首先在采、掘工作面均制定了嚴(yán)格的防止金屬物件上皮帶機(jī)（刮板運(yùn)輸機(jī)）的措施，采煤面轉(zhuǎn)載機(jī)頭處、掘進(jìn)工作面皮帶頭（溜子頭）處均設(shè)專人看管，發(fā)現(xiàn)煤流中夾帶金屬物件時(shí)立即停機(jī)清理，嚴(yán)防金屬器件運(yùn)出工作面。另一方面，目前我礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)置除鐵器共7臺(tái)，其中掘進(jìn)工作面4臺(tái)（全覆蓋），W2、E1、N2主運(yùn)皮帶系統(tǒng)均設(shè)有除鐵器，除鐵器的使用大大降低了采、掘工作面金屬器件運(yùn)出劃傷主運(yùn)強(qiáng)力膠帶的可能性，對(duì)保護(hù)強(qiáng)力膠帶起到了至關(guān)重要的作用。

2、為盡量較小轉(zhuǎn)載點(diǎn)落貨對(duì)膠帶造成的損傷，小青礦采取的辦法為：一是從采、掘工作面源頭抓起，保證采煤面破碎機(jī)工作可靠、保證煤、矸塊的破碎率；在掘進(jìn)工作面綜掘機(jī)一運(yùn)溜貨槽處加設(shè)擋塊裝置，出現(xiàn)大塊巖石時(shí)，停機(jī)將其揀出或直接用工具將其破碎后運(yùn)出，由此避免了皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)大塊煤、巖石對(duì)強(qiáng)力膠帶的沖擊。二是在所有轉(zhuǎn)載點(diǎn)安設(shè)“L型緩沖擋煤板”，上一級(jí)皮帶拋射出來的煤、矸直接射在其迎面的擋煤板上，貨物在下落時(shí)落在擋煤板下部順煤流方向焊接的一塊鐵板上并自動(dòng)滑入下一級(jí)膠帶上，這樣做可以將貨物的拋射力、沖擊力降低80%，大大減少了對(duì)膠帶的損傷。三是降低轉(zhuǎn)載點(diǎn)落差降到最小，以減小落煤對(duì)膠帶的沖擊。四是在所有轉(zhuǎn)載落貨點(diǎn)接貨皮帶上安裝緩沖鋼梁并配齊緩沖托輥（3～5掛），以緩解貨料下落對(duì)膠帶的沖擊力，避免損傷膠帶。

3、從配件進(jìn)貨源頭抓起保證滾筒、托輥質(zhì)量；對(duì)新投入托輥進(jìn)行使用周期記錄，對(duì)達(dá)到使用壽命的滾筒、托輥進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤檢查、具備條件時(shí)直接換掉，做到“預(yù)防性檢修”；對(duì)磨損嚴(yán)重的托輥及時(shí)更換，堅(jiān)決杜絕斷裂滾筒、托輥的尖銳棱角劃傷膠帶。

4、針對(duì)強(qiáng)力帶服務(wù)年限不能達(dá)到額定使用年限的情況，我們小青礦采取下面兩種方法延長膠帶使用壽命：一是在訂制膠帶時(shí)提高非承載面膠料厚度，保證載貨面膠料厚度略大于非承載面2～3mm即可，這樣可提高膠帶使用壽命；二是對(duì)現(xiàn)有膠帶進(jìn)行定期翻面，也就是在非承載面膠料磨損量達(dá)到原始量的50～60%時(shí)，將膠帶翻面使用，即將初期的非承載面變?yōu)檩d貨面，這樣基本能夠?qū)⒛z帶使用壽命提高四成，基本達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限5年。

5、要及時(shí)對(duì)變形巷道進(jìn)行修正，杜絕幫頂來壓皮帶機(jī)架受力偏斜，保證機(jī)架平直；另一方面保證強(qiáng)力膠帶接頭硫化質(zhì)量，在斷帶時(shí)走刀要穩(wěn)保證原膠刀口搭接密實(shí)，接頭處上下左右尺寸盡量做到“零偏差”，扒頭后每根鋼絲繩盡量裸露完全、搭接排列均勻，刷膠、加熱、保溫工序必須準(zhǔn)確無誤，保證硫化接頭質(zhì)量，嚴(yán)禁接頭出現(xiàn)偏差引起膠帶跑偏，進(jìn)而減少膠帶邊緣摩擦機(jī)架、托輥。

6、對(duì)于膠皮損壞的清掃器要及時(shí)進(jìn)行更換，嚴(yán)禁清掃器金屬骨架與膠帶直接接觸；在機(jī)頭、機(jī)尾及轉(zhuǎn)載點(diǎn)處使用的清掃器盡量使用耐磨性較高的清掃器，如樹脂材料。

7、在所有中途煤倉卸貨口處，將溜貨槽均改造為順煤流方向形式布置，并調(diào)整至合適高度，倉嘴后方運(yùn)出的煤塊均可順倉嘴溜槽下面運(yùn)出，避免了中途卡阻現(xiàn)象。為防止大塊煤塊、矸石卡阻轉(zhuǎn)載點(diǎn)，首先要確保采煤工作面破碎機(jī)的正常使用，在掘進(jìn)工作面我們也制定了嚴(yán)格的防止大塊運(yùn)出的措施，嚴(yán)防大塊運(yùn)出。

8、制定了詳細(xì)的設(shè)備包機(jī)以及巡回檢查制度，落實(shí)責(zé)任到人，嚴(yán)格執(zhí)行。利用每天白班上午檢修時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)檢查、利用交接班期間進(jìn)行安全確認(rèn)，對(duì)出現(xiàn)膠帶跑偏的張緊裝置和機(jī)頭機(jī)尾等傳動(dòng)部位要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)比較容易出現(xiàn)問題的部位重點(diǎn)盯防，避免因輥筒不正等而造成膠帶受摩擦。

四、結(jié)論

根據(jù)小青礦井下實(shí)際情況，針對(duì)鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶在生產(chǎn)現(xiàn)場損壞的各種原因，逐一制定出整改方案和預(yù)防措施，不僅可以保證礦井主運(yùn)皮帶系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障影響中斷率，而且按照目前我礦W2采區(qū)主運(yùn)皮帶系統(tǒng)使用10年未更換的膠帶總長度7800m、造價(jià)1053萬元計(jì)算，僅膠帶費(fèi)用一項(xiàng)年投入資金就可以節(jié)約210.6萬元以上。endprint