斷帶保護在帶式輸送機安全運行中的應(yīng)用評價

郭筱芳 劉闖

【摘要】社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，港口、礦產(chǎn)、電力項目日益增多，帶式輸送機成為企業(yè)資源運輸?shù)闹匾獧C械設(shè)備之一，其特點為耗能少，可長距離運輸，運輸能力強。帶式輸送機膠帶的磨損及斷帶對其安全運行會產(chǎn)生巨大的影響，斷帶事件的發(fā)生，不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失，更重要的是會造成人員傷亡，產(chǎn)生社會影響。斷帶保護可有效地保障帶式輸送機的安全運行。

【關(guān)鍵詞】帶式輸送機；運輸故障；實時監(jiān)測；斷帶保護

帶式輸送機的結(jié)構(gòu)主要包括驅(qū)動裝置、拉緊裝置、滾筒、膠帶、托輥、機架等部分。帶式輸送機耗能少、運輸能力強、可長距離輸送，其使用量日益增加，已成為企業(yè)物料搬運系統(tǒng)自動化和機械化不可缺少的組成部分。隨著帶式輸送機使用量的增加，其發(fā)生的斷帶事故對企業(yè)安全生產(chǎn)的影響也越來越突出。斷帶保護可有效地提高生產(chǎn)過程中的安全保障，避免斷帶事故發(fā)生時產(chǎn)生巨大的人員傷亡與經(jīng)濟損失，造成極大的社會影響。保護裝置的多樣性使企業(yè)在選用時需考慮不同裝置的缺點及優(yōu)勢。

一、斷帶事故及其原因分析

第一，斷帶事故分析。神華神東煤炭集團有限責(zé)任公司下屬煤礦的帶式輸送機在2003-2013年十年間共發(fā)生9起斷帶事故。在這9起斷帶事故中，1起是由于膠帶表面磨損過度發(fā)生；2起是由于巷道帶式輸送機接頭處卡子斷裂引起；6起是由于接頭老化或接頭處硫化質(zhì)量不合格造成斷帶事故的發(fā)生。此外，鐵煤集團公司也曾經(jīng)多次發(fā)生斷帶事故，其中以大明礦-410主運強力帶式輸送機所發(fā)生的斷帶事故最為嚴(yán)重，這條帶式輸送機安裝傾角為16.50，全長1237m，于2003年8月發(fā)生第一次斷帶事故，影響15d，2005年2月發(fā)生第2次斷帶事故，影響8d，2次斷帶事故共造成2200多萬元經(jīng)濟損失，其中間接經(jīng)濟損失達2000多萬元，直接經(jīng)濟損失超過200萬元。由此可見，帶式輸送機發(fā)生斷帶后及時制止輸送帶的下滑對生產(chǎn)安全、經(jīng)濟發(fā)展十分重要。

第二，斷帶事故原因分析。導(dǎo)致斷帶事故發(fā)生的因素主要包括設(shè)備因素和人為因素。設(shè)備因素主要包括接頭質(zhì)量不達標(biāo)、輸送帶表面老化、帶式輸送機的保護工作不到位、帶式輸送機的張力過大等。其中接頭質(zhì)量不達標(biāo)是引起帶式輸送機發(fā)生斷帶事故的最主要因素之一，接頭工藝差會在使用過程中為斷帶留下安全隱患。工作人員是該運輸系統(tǒng)的重要構(gòu)成成分。工作人員管理不到位、防范意識差、專業(yè)素質(zhì)低、維護維修工作不到位是造成斷帶的主要人為因素。

二、斷帶保護裝置在輸送機安全運行中的應(yīng)用

第一，斷帶保護裝置的原理和組成。斷帶保護裝置的組成主要包括制動機構(gòu)、液壓站、清掃機構(gòu)、電氣控制等。制動機構(gòu)為斷帶保護裝置的制動本體，用于巷道輸送的帶式輸送機，需具有安裝輸送方便、占用空間小等特點，可通過模塊化設(shè)計制動機構(gòu)各部分，采用高強度螺栓鏈接各模塊實現(xiàn)。液壓站包括防爆電機、油箱管路、液壓泵站、儲能器、防爆液壓控制閥等部分，其主要功能是儲能器為正常工作的輸送器儲能，制動時高壓油由儲能器注入油缸，從而使制動機構(gòu)快速制動。

第二，斷帶保護裝置的類型。斷帶保護裝置雖有多種類型，但其組成成份基本形同，都包括制動設(shè)施、觸發(fā)設(shè)施、動力源、檢測設(shè)施幾部分，斷代保護裝置可由這幾種組成設(shè)施大概分為以下所述的幾種類型：通過制動設(shè)施進行分類，可以分為扇形凸輪式、偏心輪式、棘輪式；通過觸發(fā)設(shè)施進行分類，可以分為膠帶下滑力與電信號；通過動力源進行分類，可以分為機械自鎖力、電氣驅(qū)動和液壓驅(qū)動；通過檢測設(shè)施進行分類，可以分為X射線檢測與磁感應(yīng)檢測；通過裝置的安裝方式進行分類，可分為整體式類型和離散式類型。斷帶保護裝置在帶式運輸機中的使用可為斷帶事故的發(fā)生提供一定的安全保障，從而極大的提高帶式運輸機的使用安全性。

第三，斷帶保護裝置在輸送機安全運行中的應(yīng)用。通過對當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)情況的分析，企業(yè)可以從斷帶保護裝置的工藝性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性這三個方面對其進行考核。目前在煤礦企業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的是以下兩種斷帶保護裝置。第一種保護裝置是楔塊式斷帶保護裝置。這種保護裝置的動力來源主要是帶式輸送機斷帶后所產(chǎn)生的下滑力，楔塊形閘塊在此下滑力的作用下自動自鎖，楔塊式上運下滑的輸送帶。這種裝置的優(yōu)點是制動力強、系統(tǒng)簡單，與其他機器比較，當(dāng)運載量改變時，可調(diào)整螺栓，改變楔形閘塊與上閘塊的間距和上閘塊深入輸送帶的長度。此裝置的制動面積大，其運作無需外動力，可自給自足，任何類型的帶式輸送機均可使用。局限性主要表現(xiàn)在多臺抓捕器動作不一致，不能同時進行抓捕，因此抓捕面積小，輸送帶易受損。此種裝置成本較高且只可用于上運輸送帶，在下運輸送帶中無法使用。第二種保護裝置是全斷面抓捕式斷帶保護裝置。這種裝置優(yōu)勢較多，在上運輸送帶與下運輸送帶中均可使用。此保護裝置屬于分體安裝，且趨于整體化設(shè)計，同時這種保護裝置本身具有穩(wěn)定性與靈活性，因此可避免輸送機受損。該裝置通過電控的方式檢測輸送帶運行狀況，液壓系統(tǒng)可以及時接收到運輸機斷帶時該裝置發(fā)出的信號，從而使裝置快速制動。然而該裝置在初期成本投入較高，并且不便于后期的維護檢修。

三、斷帶保護裝置應(yīng)用存在的問題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，國內(nèi)外礦產(chǎn)企業(yè)都進行了斷帶保護裝置的改革創(chuàng)新，保護裝置的性能進一步得到了提升，然而還有一些殘留問題需要分析解決。帶式輸送機的斷帶保護裝置類型繁多，以帶式輸送機斷帶保護捕捉器為例，此裝置具備很多優(yōu)點，同時也存在一些缺點。抓捕器會對膠帶的夾持力相當(dāng)之大，因此抓捕器將會承受巨大的拉力和力矩，輸送機機架也會造成損壞。此外，當(dāng)輸送機制動時，會產(chǎn)生膠帶打滑逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，此時斷帶保護裝置若發(fā)生動作會發(fā)生斷帶事故，然而絕大多數(shù)斷帶保護器幾乎都有這樣一個共同的漏洞。帶式輸送機管理困難主要是由于其工作環(huán)境惡劣，但是，作為煤鐵礦產(chǎn)業(yè)物料運輸不可缺少的重要組成部分，其安全運行十分重要，對帶式輸送機斷帶保護裝置進行更深人的研究，找到合理的解決方案，對相關(guān)人員進行專業(yè)的帶式輸送機培訓(xùn)，并制定合理的管理制度，進而減少企業(yè)斷帶事故的發(fā)生，進一步提高生產(chǎn)過程中的運輸安全性。

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