煤礦膠帶輸送機保護裝置研究

尚曉磊

（山西晉煤集團坪上煤業(yè)，山西晉城 048000）

0 引言

礦井主膠帶輸送機所承擔的職責為原煤運輸，是煤礦安全生產(chǎn)過程中所使用的核心大型設(shè)備。膠帶機若要安全有效地運行，關(guān)鍵在于配置完善及保護裝置靈敏，該裝置可以在膠帶機出現(xiàn)故障后及時做出保護動作，避免膠帶機故障的發(fā)生率及嚴重性出現(xiàn)擴大，增強膠帶機運行的安全性。根據(jù)相關(guān)規(guī)程可知，滾筒驅(qū)動帶式輸送機必須配置完善的監(jiān)測保護設(shè)備，還應(yīng)當在其沿線安裝急停閉鎖設(shè)備；在傾斜井巷中，運用膠帶機進行下運時，必須安裝有效的制動設(shè)備及防逆轉(zhuǎn)設(shè)備；在進行下運時，應(yīng)當安裝放超速設(shè)備及制動設(shè)備。坪上煤礦所使用的膠帶輸送機已經(jīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)程中的要求安裝了以上保護裝置[1]。

1 膠帶機保護裝置應(yīng)用現(xiàn)狀

煤礦主膠帶機可以根據(jù)相關(guān)規(guī)程及要求來配置保護裝置，但由于受到外界因素及現(xiàn)場條件影響，一些保護裝置不具備較強的靈敏度、或經(jīng)常受到損壞、或無法發(fā)揮保護效果。例如煙霧監(jiān)控設(shè)備，一部分礦井僅依照說明書來進行安裝，將其固定于驅(qū)動滾筒下風側(cè)的合理范圍之內(nèi)，并未對滾筒安裝部位的風向進行考慮，長此以往將會因感應(yīng)時間較長而造成惡劣的后果[2]。在保護裝置中，堆煤保護裝置是最易受到破壞或最易失效的一個裝置，由于膠帶機的關(guān)鍵卸載點基本為煤倉，而堆煤保護器采取了觸碰節(jié)點式的模式，設(shè)置于煤倉口，但是尚不了解該保護器的最佳安裝方式。

2 膠帶機保護裝置應(yīng)用中存在問題

由于滾筒驅(qū)動帶式輸送機中所安裝的各個監(jiān)測保護設(shè)備及沿線急停閉鎖設(shè)備有合理的安裝位置及良好的運行環(huán)境，如煙霧、溫濕度等等，因此具有較好的應(yīng)用效果，可以實現(xiàn)設(shè)備運行的需求，確保安全性。但在實際應(yīng)用過程中，撕裂保護與堆煤保護兩種裝置依舊存在較大的缺陷[3]。

2.1 堆煤保護裝置應(yīng)用

目前，堆煤保護器所運用的傳感器主要為主膠帶機卸載點，其主要存在兩種類型的安裝方法：一是在煤倉落煤點側(cè)面的合理范圍內(nèi)進行安裝；二是在卸載滾筒下部底部一側(cè)進行安裝。

通常情況下，堆煤保護傳感器的安裝部位大多位于煤倉口下方，但這種安裝模式存在較大的缺陷：一是在維護、檢修及試驗工作中存在一定阻礙；二是水、煤泥等物質(zhì)會因膠帶機存在的水煤問題而進入到傳感器中，導(dǎo)致其無法發(fā)揮較好的效果；三是由于傳感器自身構(gòu)造的影響，導(dǎo)致其無法取得較好的使用效果，存在推延或拒動的現(xiàn)象。堆煤保護傳感器一般安裝于卸載滾筒下端的底板上，盡管煤研不會對其造成碰撞，水及煤泥也不會浸入，但是因安裝位置與滾筒相接近及其自身構(gòu)造的原因，在做出保護動作之時將會出現(xiàn)嚴重后果[4]。

2.2 撕裂保護裝置實際運用

撕裂保護指的是在膠帶機輸送帶因外界因素出現(xiàn)撕裂，導(dǎo)致輸送帶穿透之后，煤塊由撕裂部位掉落到保護裝置中，達到一定數(shù)量之后，膠帶機將停止運行。目前運用的撕裂保護裝置存在較多不足，即在膠帶機運作的過程中因受到煤塊碰撞、長桿型物體產(chǎn)生了卡頂?shù)裙收隙鴮?dǎo)致輸送帶出現(xiàn)了扯邊、撕裂等問題，進而產(chǎn)生了鋼絲繩裸露、輸送帶受損的問題，但輸送帶并非被完全劃破。目前，因撕裂保護裝置所具有的運行原理，導(dǎo)致其所具有的保護作用無法得到發(fā)揮，不能及時找出和解決其中存在的風險問題，最終會因長時間的累積而出現(xiàn)大型故障及經(jīng)濟損失[5]。

3 膠帶機堆煤保護裝置研制

在堆煤保護裝置的實際運行中會產(chǎn)生相應(yīng)的問題，此時應(yīng)當與煤礦的實際狀況相結(jié)合來繼續(xù)研制堆煤保護設(shè)備，如圖1所示。該裝置的外觀呈現(xiàn)為箱體構(gòu)造，一側(cè)為活動擋板，且該擋板的底部是運用鉸鏈形式設(shè)計，其面向箱體的一側(cè)產(chǎn)生了一定的傾斜角度，促使箱蓋依靠活動擋板側(cè)來制作下護檐，并以此來對限位活動擋板進行支撐?；顒訐醢宓膶?cè)應(yīng)當加設(shè)托架，以有效地固定行程開關(guān)[6]。當產(chǎn)生堆煤問題時，煤塊會對活動擋板造成一定的擠壓作用，使其產(chǎn)生傾斜現(xiàn)象，擋板觸動行程開關(guān)的保護動作，進而停止運行。

堆煤保護箱的安裝主要有兩種狀況：一是當煤倉口配置有縱橫支撐梁時，應(yīng)當將堆煤保護箱置于梁上，在煤研無法觸碰的部位將其進行固定，使其保持穩(wěn)固，活動擋板的外側(cè)應(yīng)當朝向膠帶機，同時與其運行方向保持平行；二是當煤倉口未配置支撐梁時，需要加設(shè)一個獨立的堆煤保護固定托架，并將堆煤保護箱置于其中，在安裝煤倉口時，應(yīng)將堆煤保護箱配置于托架的一端，即固定于煤倉外的底板之上，并保證該保護箱活動擋板的外側(cè)與膠帶機相對，與膠帶機的運行保持平行[7]。堆煤保護原理如圖2所示。

圖1 箱體結(jié)構(gòu)式堆煤保護裝置

圖2 輸送帶抽繩保護裝置原理圖

4 觸動式輸送帶抽繩保護裝置研發(fā)制作

該裝置的研制主要運用了機械化的原理，根據(jù)輸送帶產(chǎn)生的鋼絲繩外漏或者撕為條狀等問題時，則運行至回程時一定會出現(xiàn)向下拖掛的現(xiàn)象，在膠帶機頂部的輸送帶下部安裝一個豎立檔桿，并將行程開關(guān)安裝于檔桿后面，該開關(guān)連接到膠帶機的控制回路中，輸送帶受到磨損的膠皮或者輸送帶的鋼絲繩頭脫離之后將會觸碰到檔桿，導(dǎo)致檔桿產(chǎn)生一定的傾斜，借助于檔桿的重力影響來啟動行程開關(guān)，對控制系統(tǒng)實施有效地保護，使膠帶機停止運作，從而使檢修人員及時找出風險問題，并加以解決[8]。

5 結(jié)束語

在煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)中，膠帶輸送機是不可或缺的一個設(shè)備，對企業(yè)的經(jīng)濟效益有著直接影響。配置完善可靠、與現(xiàn)場的實際狀況相吻合的保護設(shè)備，以確保膠帶機的正常運轉(zhuǎn)。本文依據(jù)現(xiàn)場的真實狀況來改良膠帶機保護裝置，可以使膠帶機更好地發(fā)揮作用，從而降低直至避免膠帶機事故的產(chǎn)生，為礦井的安全生產(chǎn)提供強大的保障。