井下皮带运输机常见故障分析及对策

刘西根

（平顶山天安煤业股份有限公司 一矿，河南 平顶山467000）

皮带运输机又称带式输送机，因其具有结构简单、运行可靠、运输能力大、动力消耗低、运输线路适应强、可实现多点受料和卸料等优点，且可实现连续性长距离运输，故被广泛应用于港口、冶金、焦化和煤炭等企业〔1〕。对于煤矿井下生产而言，皮带运输机担负着煤炭、矸石、物料和人员的输送任务，被广泛应用于开拓、掘进和回采巷道，皮带运输机的合理应用对于保证矿井生产系统的稳定性具有重要的作用。但是受到矿井环境、物料特性、给料规律、设计安装和人员操作等因素的影响，皮带运输机在使用过程中常出现皮带跑偏、皮带撕裂、皮带打滑等一系列的问题，这些问题的存在一方面降低了皮带运输机的运行可靠性和使用寿命，另一方面也会影响到矿井的运输系统和生产系统，甚至在某些情况下还会造成设备的损坏和人员伤害事故，如皮带撕裂若不及时处理可能造成整条皮带报废，甚至会出现甩起伤人事件〔2－4〕。笔者结合多年来皮带管理和维护经验，对皮带运输机常见故障进行剖析，并提出相应对策以期提高皮带运输机运输性能和使用寿命。

1 皮带运输机常见故障分析

1.1 皮带跑偏分析

引起皮带跑偏的因素较多，可从设计、安装、运输和操作等方面进行分析，但归根到底是皮带两侧受力不均导致。皮带两侧受力分析见图1，由图1可知，若皮带两侧受力不均，皮带左侧和右侧所受驱动力分别为F1和F2，当F2＞F1时会造成皮带偏向右侧。皮带设计的合理性是保证其运输质量的前提，皮带带芯受力不均匀，皮带接口与中心线不垂直，会造成皮带在拉紧状态下受力不均，在运行过程中会致使皮带出现跑偏。托辊、滚筒安装不符合相关标准也会造成皮带在运行过程中因受到横向推力出现跑偏，如托辊与皮带中心线不垂直时其牵引力会分解指向皮带某侧的横向分力，该力促使托辊出现轴向窜动的趋势，但因托辊是固定的，则强迫皮带出现偏移导致皮带出现跑偏。在运输过程中给料不均也会造成皮带受力不均，当皮带单侧载荷较大时会促使皮带向另一侧滑动，若不及时处理易造成皮带跑偏；此外，皮带滚筒若清理不及时会粘结大量的煤炭和细碎矸石，这样造成皮带滚筒半径不对称等，造成皮带受力不平衡，这也是造成皮带跑偏的主要原因。

图1 皮带输送机皮带两侧不均衡受力示意

1.2 皮带撕裂和断带

皮带撕裂是一种严重的皮带损坏形式，轻则会导致运输系统的停滞，重则会致使整条皮带报废甚至造成人员伤亡。皮带撕裂常因皮带跑偏、纵向划伤和带芯抽出导致。皮带跑偏会造成皮带两侧受力不均，在不均衡力作用下，皮带在运行过程中出现侧向堆积现象，若不及时处理会造成皮带撕裂，一般常将皮带跑偏作为皮带撕裂的先兆，应及时对皮带跑偏进行调整。纵向划伤撕裂常因杆状利器划伤和穿透引起，若利器未能及时拔出则会造成利器卡在托辊间，这样皮带运行过程中会出现长距离划伤撕裂。皮带带芯的抽出会因皮带摩擦、拉伸作用出现带芯裸露和断芯，若带芯绞入托辊、滚筒等部位会致使带芯大范围抽出，最终导致皮带撕裂现象的发生。

断带现象在皮带运输机运行过程中会偶尔出现，分析其原因主要有接头质量不达标、硫化接头处环境差、胶带质量不佳、瞬时强力作用和不规范操作等。

1.3 皮带打滑

皮带打滑是皮带运输机常见故障，当皮带运输机淋水较大、拉稀煤、皮带松弛过度或者超负荷运行时均会出现皮带打滑现象。此外，当皮带满载运行时因故停车，滚筒和皮带之间的摩擦力未达到重载皮带所需摩擦力时亦会出现皮带打滑现象。

2 皮带运输机故障处理方法

2.1 皮带防跑偏措施

防皮带跑偏可从调整托辊、滚筒和控制给料等方面来进行。若皮带向右侧跑偏，则可将托辊组右侧向前适当移动，托辊左侧适当后移，反之亦然。驱动滚筒和改向滚筒的安装位置应垂直于皮带中心线，当偏斜过度时则会导致皮带向偏斜方向跑偏，故若当皮带向右侧跑偏则需要适当将滚筒的右侧轴承座适当前移或者左侧轴承座适当后移；当皮带向左侧跑偏时则需要将滚筒左侧轴承座适当前移或右侧轴承座适当后移，直至将皮带调整至理想运行状态。

此外，还应加强对皮带滚筒的清理工作，尽量避免滚筒表面粘着煤体或者岩屑；当滚筒因磨损严重而导致表面凸凹不平造成直径不均一，可进行更换滚筒防止皮带跑偏。在给料时应尽量给料均匀，且尽量将落料点布置在皮带中心线附近，必要时可在给料处增加挡料板来进行落料点的控制，可使物料尽可能的落在皮带中心线处。实践证明，通过安装立托辊和向心托辊组对于防皮带跑偏也有着较好的效果。

2.2 防皮带撕裂和断带措施

根据皮带撕裂原因分析可知，皮带撕裂主要由皮带跑偏、纵向划伤和带芯抽出导致，因此首先要防止皮带出现跑偏，其次要及时将进入皮带上的杆状利器、棱角状矸石、废旧锚杆／锚索和其他金属利器拣出。同时要加强皮带运输机的巡检力度，及时对可能引起皮带撕裂的隐患进行处理。另外，还可通过技术改造或者应用先进技术对皮带撕裂进行预防和处理，如在皮带落料点上方增加电磁铁，尽可能的将金属利器吸出，这样既可节省人力和时间，又能有效防止金属利器划伤皮带；积极应用防皮带撕裂保护装置，如ZFA皮带保护器和JZB皮带保护装置的应用效果较好，当导料槽出现卡堵或者皮带出现超载时会进行报警和断电，这样可有效预防皮带出现损伤，对于预防皮带撕裂极为有效〔5〕。

为预防断带出现，应严禁超负荷运行，严禁急停、急启满负荷皮带。要严防皮带跑偏、撕裂现象的发生，确保皮带接头质量合格，并按要求对磨损、老化严重的皮带及时进行更换。

2.3 皮带打滑处理

从某种意义上说，皮带打滑是一种自保护行为，可通过皮带打滑防止因超载出现的皮带损伤现象。在正常负载情况下，可通过螺旋张紧装置或者液压张紧装置来进行皮带张紧力调整，还可通过使用重锤张紧来添加配重解决皮带打滑问题。当皮带因淋水严重或者拉稀煤出现打滑时，应通过防隔水措施将淋水引出皮带，同时控制稀煤量，尽量保证皮带处于干燥状态；当皮带因超载出现打滑时应去除部分物料后方可进行开车。另外，可通过安装皮带防打滑装置来进行皮带测速，当保护装置监测到皮带转速低于正常转速的60%时，该保护装置自动起作用控制皮带停机，这样可有效避免因皮带打滑出现的皮带磨损现象。

3 结语

皮带运输机作为煤矿广泛应用的连续性运输设备，在确保生产系统的稳定性和提高矿井运输效率方面发挥着重要的作用。在应用皮带运输机时，应能够掌握皮带运输故障发生的内在原因，并能够采取合理的措施进行预防。此外，还应加强皮带运输机操作和管理人员的安全隐患意识，通过培训加强其操作和管理技能，同时应注重积累皮带运输机使用、维护和保养经验，只有这样才能确保皮带运输机安全、可靠、稳定运行。

〔1〕秦连军 .皮带运输机常见故障分析与处理方法〔J〕.煤炭技术，2009，28（8）：18－20.

〔2〕樊京波，侯孝义 .原料煤皮带运输机常见故障的分析与处理〔J〕.西部煤化工，2009，（2）：8－10.

〔3〕还新春 .皮带运输机常见故障及处理〔J〕.梅山科技，2004，（4）：37－39.

〔4〕陈启龙，杨 君，时洪文 .皮带运输机跑偏原因和处理〔J〕.砖瓦，2008，（2）：42－43.

〔5〕朱荣涛 .皮带运输机皮带撕裂原因探析及防治〔J〕.江西煤炭科技，2014，（3）：98－99.